Un esemplare di euglena sanguinea. Foto: Guido Gherlenda

La Marvel ne ha creati tanti di supereroi, mitici come Thor o tecnologici come Iron Man; ma niente batte la natura. Per trovarne uno dalla forza straordinaria è sufficiente osservare al microscopio un po’ di acqua dolce presa da uno stagno; quello che si vedrà saranno questi piccoli organismi (le loro dimensioni vanno da 25 a 100 micrometri e quindi arrivano ad essere al massimo un po’ più lunghi dello spessore di un capello).

Perché inserire l’euglena nell’olimpo dei super organismi? Perché tutti i giorni è costretta a nuotare facendo la stessa fatica che l’essere umano farebbe a nuotare nel calcestruzzo. Nonostante l’acqua in cui vive sia più o meno la stessa che potremmo trovare noi nuotando in un lago, l’euglena la percepisce in maniera nettamente diversa, a causa delle sue dimensioni veramente ridotte.

Quando si considerano un fluido e una qualsiasi cosa che si muove al suo interno, c’è un numero, chiamato numero di Reynolds, che indica se sia più rivelante cosa sta nuotando nel fluido oppure il tipo di fluido. Ovvero se sono più importanti le forze inerziali o quelle viscose. Dovendo prendere in considerazione qualsiasi ordine di grandezza per l’oggetto o animale che sta nuotando, da un gabbiano nel cielo, a un uomo in piscina o appunto a un'euglena in uno stagno, il numero di Reynolds (Re) non ha unità di misura, ovvero è adimensionale.

Il numero di Reynolds di un uomo che nuota in un lago è dell’ordine di grandezza del milione: le forze d’inerzia legate alla massa e alle dimensioni di ciò che nuota quindi sono molto più influenti sulla velocità che può raggiungere e sul tipo di nuoto che riesce a eseguire rispetto alle caratteristiche del fluido nel quale nuota, in altre parole l’acqua.

Per un’euglena, che ha dimensioni dell’ordine di grandezza di un capello, in acqua il numero di Reynolds è Re=10^-5 (cioè 1/100.000 equivalente a 0,00001): le dimensioni microscopiche dell’euglena giocano quindi un ruolo fondamentale nel modo in cui l’organismo percepisce l’acqua attorno a sé. Essendo infatti il numero di Reynolds dell’euglena in acqua notevolmente inferiore a uno, la viscosità del fluido (ovvero quanto questo si oppone al moto) pesa molto e fa si che l’euglena lo percepisca molto più viscoso e denso di quello che è.

Se si dovesse far sperimentare a un uomo la stessa percezione che l’euglena ha dell’acqua, in quale fluido sarebbe necessario farlo nuotare? Se l’acqua fa si che il numero di Reynolds per un uomo che vi nuota sia pari circa a un milione, con qualche passaggio e la formula esatta per il numero di Reynolds è possibile dimostrare che per riprodurre le circostanze di nuoto dell’euglena bisognerebbe idealmente far nuotare un uomo nel calcestruzzo fresco.

Il numero di Reynolds è calcolato come il prodotto fra la densità del fluido nel quale si sta nuotando, l’ordine di grandezza dell’oggetto che sta nuotando e la sua velocità, il tutto diviso per la viscosità del fluido (un fattore che quantifica quanto il fluido si oppone al movimento di qualcosa al suo interno).  Il calcestruzzo è 1.000 volte più denso dell’acqua e decisamente più viscoso (ha viscosità pari a 100 milioni di pascal per secondo, quando l’acqua ha indice di viscosità pari a un millesimo di pascal per secondo); il che porta il numero di Reynolds per un uomo che volesse mantenere la stessa velocità che avrebbe nuotando in acqua (circa mezzo metro al secondo) a circa 10^-5, ovvero lo stesso valore di un’euglena in acqua.

Sicuramente, potendo immaginare come potrebbe essere nuotare tutto il giorno nel calcestruzzo fresco e nel frattempo riuscire anche a nutrirsi e sopravvivere, l’euglena può essere inserita nell’elenco dei supereroi della natura.

Chiara Forin