Come la gravità determina la forma degli escrementi — e perché Darwin non riuscì mai a capirlo
Avete mai notato che i bambini disegnano sempre la cacca allo stesso modo: come una spirale avvolta su sé stessa, più larga alla base e che si assottiglia fino a terminare a punta? È la stessa forma dell’emoji della cacca e corrisponde a ciò che vediamo effettivamente in natura. Ma c’è un’eccezione intrigante: alcuni vermi sfuggono completamente a questo schema, producendo feci che si avvolgono a spirale verso l’alto anziché verso il basso. Dietro queste differenze apparentemente banali si nasconde un’elegante legge fisica che gli scienziati hanno compreso solo di recente.
La domanda senza risposta di Darwin
Nel lontano 1881, il naturalista Charles Darwin rimase affascinato da un enigma. I lombrichi, in particolare i vermi di mare, producevano escrementi a spirale straordinariamente ordinati, simili a torri; eppure non riusciva a spiegare perché la loro forma differisse in modo così netto da quella prodotta dagli altri animali. Per oltre un secolo, questa osservazione è rimasta un mistero. Almeno fino a quando un team di fisici non ha deciso di indagare.
È la gravità a disegnare la forma
Come spiegato qui, la risposta, a quanto pare, si riduce a una semplice variabile: la direzione della gravità rispetto al punto in cui il materiale esce dal corpo.
La maggior parte degli animali defeca verso il basso. Man mano che ogni anello di feci cade e si avvolge sul mucchio sottostante, la distanza di caduta diminuisce a ogni ciclo, rendendo ogni anello progressivamente più piccolo. Questo crea la caratteristica forma conica — esattamente quella che vediamo nell’emoji della cacca.
I vermi di mare funzionano in modo diverso. Producono le proprie feci verso l’alto dal terreno, contrastando la forza di gravità. In uno studio pubblicato di recente su Nature Communications, i fisici Mehdi Habibi, Neil M. Ribe e Daniel Bonn hanno scoperto qualcosa di straordinario: quando il materiale viene prodotto verso l’alto, subentra un regime fisico completamente diverso. Il raggio dell’avvolgimento rimane costante per tutto il tempo, creando spirali uniformi simili a torri anziché cumuli affusolati — esattamente ciò che Darwin aveva osservato.
Una teoria spiega tutto
Entrambi i modelli seguono lo stesso quadro matematico: la teoria dell’avvolgimento elastico della corda, che descrive come i materiali flessibili si avvolgano naturalmente quando vengono espulsi. I ricercatori hanno confermato che ciò non valeva solo per le feci dei vermi. Hanno testato gli stessi principi su un impasto di piselli espulso (una miscela progettata per imitare la consistenza degli escrementi dei vermi) e persino sulla pasta. Ogni volta, la direzione della gravità ha prodotto le forme previste.
L’umile conclusione
La conclusione è semplice: la forma delle feci non è il risultato di milioni di anni di perfezionamento evolutivo. È semplicemente la fisica all’opera. L’evoluzione può progettare l’impianto idraulico, ma è la gravità a determinare il risultato finale.