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Uno scorpione ha due armi: il pungiglione sulla "coda" (metasoma), con cui inietta il veleno, e le chele frontali, con cui afferra e schiaccia la preda. Entrambe contengono metalli pesanti come zinco, manganese e ferro incorporati direttamente nell'esoscheletro. Non si tratta di una contaminazione ambientale ma una scelta evolutiva affinata in 450 milioni di anni. E uno studio appena pubblicato sul Journal of the Royal Society Interface, condotto dai ricercatori del National Museum of Natural History e del Museum Conservation Institute della Smithsonian Institution, guidati da Sam Campbell dell'Università del Queensland, ha che questi metalli non sono distribuiti a caso, ma seguono schemi precisi e diversi per ogni arma. Il ferro si trova solo nelle chele, il manganese quasi solo nel pungiglione, e lo zinco compare in entrambe ma in modo inversamente proporzionale. Dove ce n'è di più in un'arma, ce n'è di meno nell'altra. Come se ogni scorpione avesse un budget di risorse da spendere, e lo investisse sull'arma che usa di più.
Perché uno scorpione ha bisogno di metalli nelle armi
L'esoscheletro degli artropodi (insetti, ragni, scorpioni) è composto principalmente di chitina, uno zucchero strutturale. È un materiale resistente, ma da solo non basta a sopportare le forze in gioco durante la predazione degli scorpioni. La soluzione evolutiva è stata incorporare ioni metallici direttamente nella struttura. Il risultato è un materiale più duro e resistente all'usura.
Per capire come questi metalli vengono distribuiti, il team ha analizzato 18 specie di scorpioni provenienti da famiglie diverse, usando microscopia elettronica ad alta risoluzione e fluorescenza a raggi X (µXRF). I risultati mostrano schemi molto precisi.
Nel pungiglione (telson), lo zinco è concentrato all'estremità della struttura ad ago. Appena sotto questo punto, il manganese diventa il metallo dominante, creando un confine netto tra i due strati. Oltre quella zona di transizione, i metalli scompaiono: il bulbo che contiene il veleno ne è privo. Come ha descritto il co-autore dello studio Edward Vicenzi del Museum Conservation Institute, "sembra proprio un ghiacciolo a strati".
Nelle chele, lo schema è diverso: i metalli compaiono solo lungo il bordo tagliente della tenaglia, rinforzando le parti che sopportano più stress. Qui lo zinco è presente in quasi tutte le specie, spesso affiancato dal ferro nelle specie della famiglia Buthidae.
Il significato evolutivo
Gli scorpioni che "investono" molto zinco nel pungiglione tendono ad avere livelli più bassi di zinco nelle chele, e viceversa. Vicenzi parla esplicitamente di un "compromesso evolutivo" in cui una delle due armi viene rinforzata preferenzialmente.
La letteratura scientifica indica già da tempo che gli scorpioni con chele robuste usano il pungiglione meno frequentemente, preferendo schiacciare la preda, mentre quelli con chele sottili si affidano quasi esclusivamente al veleno. La distribuzione dei metalli sembra riflettere esattamente questa strategia di caccia.
Per rendere i dati più solidi, il team ha mappato le relazioni evolutive tra le specie analizzate, scegliendo scorpioni da famiglie diverse (la collezione del Museo Nazionale di Storia Naturale, comprende tra i 3.000 e i 4.000 esemplari). Il rischio era che, se più specie mostrano la stessa distribuzione di metalli ma sono tutte strettamente imparentate, il risultato non dice nulla di nuovo. "È stato un aspetto davvero innovativo di questo studio", afferma la co-autrice Hannah Wood, curatrice di aracnidi al National Museum of Natural History.
Gli scorpioni non sono poi i soli artropodi con "armi metalliche": anche formiche, vespe e centopiedi presentano parti del corpo arricchite di metalli. I metodi messi a punto in questo studio potrebbero offrire un modello per studiarli tutti. Conoscere cosa si cela dietro al loro arsenale potrebbe far sembrare questi animali più affascinanti che spaventosi.
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