La ricerca fondamentale fa luce sulla biomeccanica del comportamento di caccia unico (noto come mouse), migliora la nostra comprensione degli adattamenti degli animali e offre approfondimenti sugli infortuni sulla neve che le persone subiscono durante lo snowboard o lo sci.

Lo studio appare negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Sebbene siano stati condotti molti studi su uccelli acquatici e animali come focene e delfini che si tuffano dall'aria nell'acqua, le interazioni tra gli animali e l'interfaccia aria-neve non sono state ben studiate. La neve ha proprietà fluide quando è leggera e soffice e proprietà solide quando è compattata, come quando le persone creano palle di neve.

"Il muso affilato della volpe non comprime in modo significativo la neve; la penetra senza molta resistenza", ha detto Sunghwan Jung, autore corrispondente dell'articolo e professore di ingegneria biologica e ambientale. Jisoo Yuk, uno studente di dottorato nel laboratorio di Jung, è il primo autore dell'articolo.

Le volpi appartengono alla famiglia dei cani (Canidae), che ha sviluppato musi lunghi per la caccia in branco. "Ogni membro di un branco infligge danni incrementali alla preda mordendo con il suo lungo muso, che può uccidere la preda", ha detto Jung. Il muso lungo ha l'ulteriore vantaggio di facilitare il mouse.

D'altro canto, i membri della famiglia dei gatti (Felidae) sono noti per il loro stile di caccia solitario e hanno sviluppato musi corti che possono fornire un morso potente e letale in un solo tentativo.

Nello studio, gli autori hanno scansionato teschi di volpi rosse e artiche (della famiglia Canidae) e teschi di lince e puma (della famiglia Felidae) presso l'American Museum of Natural History di Manhattan. Hanno stampato i teschi in 3D e li hanno collegati a un sensore che misurava la forza d’impatto. I teschi sono stati poi lasciati cadere sia nella neve che nell'acqua e i ricercatori hanno inserito i dati in modelli computerizzati per confrontare gli impatti di entrambi.

Jung e colleghi hanno scoperto che i musi affilati delle volpi penetravano nella neve con poca resistenza, riducendo al minimo il potenziale danno ai tessuti durante un'immersione a testa in giù. "Senza molta compressione, nonostante l'impatto ad alta velocità, la neve si comporta come l'acqua", ha detto Jung. Ma i musi piatti dei felidi hanno compresso la neve all'impatto, creando una resistenza ampia e potenzialmente dannosa.

Il lungo muso della volpe, quando si muove nella neve, le permette anche di raggiungere la preda prima, poiché i topi sono molto sensibili ai movimenti nell'ambiente e possono scappare rapidamente. Altri studi comportamentali hanno dimostrato che prima di balzare, le volpi scuotono la testa per ascoltare i fruscii dei topi o di altri animali sotto la superficie della neve, valutando così la profondità della sorgente sonora.

"Si tratta di un processo molto pericoloso, ma non abbiamo ricevuto segnalazioni di volpi ferite", ha detto Jung.

Tra i coautori figura William Bemis, professore di ecologia e biologia evolutiva e curatore della facoltà di pesci per il Museo dei vertebrati della Cornell University.