Come si spezzano i gamberetti? Questa era la domanda che assillava gli scienziati che si sono proposti di scoprire i misteriosi meccanismi che producono una grande biologia in minuscoli crostacei.

"Tutto quello che abbiamo conosciuto fino ad ora è il punto finale di questi super artigli a scatto, "ha detto Rich Palmer, professore di scienze biologiche presso l'Università dell'Alberta e autore senior di un nuovo studio sugli artigli dei gamberetti che si spezzano. "Quello che ora sappiamo è che una serie di piccoli cambiamenti nella forma ha portato a questi grandi cambiamenti funzionali, che essenzialmente consentono a questi gamberetti la capacità di rompere l'acqua, o scatto."

Nel corso di due anni di ricerche che hanno indagato su 114 specie di 19 diverse famiglie di gamberetti, un'esplorazione che ha portato gli scienziati dai confini di Panama a strutture di imaging avanzate in Germania, i ricercatori hanno scoperto che questa capacità di rompere l'acqua o spezzarsi è stata preceduta dall'evoluzione e l'adattamento in milioni di anni. I gamberetti usano lo snap per molteplici motivi, tra cui la comunicazione, uccidere la preda, difesa del territorio, e difendersi dai predatori.

"Ci siamo resi conto che questa spettacolare capacità di rompere l'acqua facendo bolle di cavitazione doveva essere stata preceduta da forse milioni di anni di gamberetti che sparavano solo acqua. In qualche modo, mentre continuano a sparare acqua, sono diventati sempre più veloci, e alla fine hanno rotto la soglia della cavitazione per produrre questi scatti. È una biologia piuttosto estrema, " disse Palmer.

Palmer ha spiegato che una bolla prodotta dall'artiglio del gambero è in realtà un vuoto in cui la pressione dell'acqua circostante fa collassare i lati della bolla per produrre uno scatto, qualcosa che può accadere solo quando l'acqua viene sparata così velocemente dall'artiglio che se ne va prima che l'acqua adiacente possa entrare dietro di essa. Quello che lui e i suoi coautori hanno scoperto è che tali movimenti estremi dipendono sia da un meccanismo di accumulo di energia che da un meccanismo di aggancio per rilasciare rapidamente l'energia immagazzinata. Una specie di arco e frecce.

"Se prendi una freccia e provi a scagliarla, non va molto veloce. Ma se prendi la stessa quantità di energia e ti tiri indietro e poi rilasci, la freccia va molto velocemente. Il lancio usa solo la contrazione muscolare mentre immagazzinare energia e armarsi rilascia la stessa quantità di energia, ma molto più rapidamente."

Palmer ha spiegato che la somma di più piccoli cambiamenti nella forma degli artigli, ognuno dei quali è un'innovazione, si aggiunge a una forza così forte da rompere l'acqua sfruttando la fisica subacquea, poiché i liquidi non sono comprimibili. Il risultato finale, questa straordinaria capacità di scatto, è quella che viene definita un'innovazione chiave.

"Le innovazioni chiave sono gli adattamenti che consentono un'irradiazione drammatica o la diversificazione delle specie, ponendo le basi per le radiazioni in un tipo completamente nuovo di zona adattiva che prima non c'era".