Allenarsi in condizioni di ipergravità per diventare più forti e resistenti non è solo roba da manga. Chi ha seguito le avventure di Goku in Dragon Ball Z ricorda bene le sessioni di allenamento in gravità aumentata per superare i limiti del super saiyan. Ecco, a quanto pare quell’idea non è poi così campata in aria. Uno studio dell’Università della California di Riverside, pubblicato sulla rivista Journal of Experimental Biology, ha dimostrato che i moscerini della frutta (Drosophila melanogaster) riescono effettivamente ad adattarsi all’ipergravità, modificando il proprio comportamento, il metabolismo e la capacità di recupero. Però, attenzione: oltre una certa soglia, le cose si complicano parecchio.
L’effetto che una gravità superiore a quella terrestre può avere su un organismo complesso è qualcosa che affascina da tempo. I riferimenti nella fantascienza e nei fumetti si sprecano, ma verificare sul piano scientifico cosa succeda davvero quando un essere vivente viene sottoposto per periodi prolungati a gravità superiori a 1g (la gravità della Terra) non è affatto banale. Non esistono luoghi sul nostro pianeta dove si verifichi un’ipergravità significativa, quindi servono strumenti specifici per ricrearla, come una centrifuga. Ed è proprio quello che hanno fatto gli autori dello studio: hanno piazzato i moscerini della frutta su una sorta di giostra che, ruotando ad alta velocità, genera una spinta verso l’esterno capace di simulare una forza gravitazionale più alta. I moscerini, va detto, sono considerati un ottimo modello animale per studiare le funzioni vitali anche di altre specie, complice il fatto che sono piccoli, facili da gestire e si riproducono molto rapidamente.
Iperattivi a 4g, rallentati oltre: il confine tra adattamento e sofferenza
Il team di ricerca ha esposto i moscerini a diversi livelli di accelerazione: 4g, 7g, 10g, fino a un massimo di 13g. I ricercatori hanno valutato in particolare la geotassi negativa, cioè l’istinto naturale di questi insetti a muoversi in direzione opposta alla forza di gravità, arrampicandosi sulle pareti del contenitore quando vengono spaventati. Anche ai livelli massimi di gravità sperimentati, questo comportamento veniva mantenuto, segno che la struttura muscolare e le zampe dei moscerini non venivano distrutte dalla centrifuga.
L’analisi dei movimenti spontanei, però, ha raccontato una storia diversa. Come ha spiegato Ysabel Giraldo, coautrice dello studio, i moscerini sottoposti a una gravità 4 volte superiore a quella terrestre per 24 ore sono diventati iperattivi. Ma a livelli più elevati, a 7g, 10g e 13g, il modello si è invertito: gli insetti diventavano meno attivi e non si arrampicavano con la stessa intensità. E c’è un dato che fa pensare davvero all’effetto Dragon Ball: gli animali sottoposti a 4g per 24 ore, una volta riportati a 1g, si mantenevano iperattivi per circa 7 settimane, cioè per la maggior parte della loro vita. Poi tornavano alla normalità. Anche quelli esposti a 7g, dopo un periodo di rallentamento, recuperavano un comportamento normale.
Secondo gli esperti, questo andamento dipende dal modo in cui l’organismo gestisce l’energia. Vivere in condizioni di ipergravità è enormemente dispendioso, e il cervello dell’insetto sembra fare economia, decidendo se convenga muoversi o risparmiare risorse. A 4g, il moscerino si muove di più alla ricerca di cibo per soddisfare il fabbisogno energetico aumentato. Quando si supera una certa soglia, invece, il gioco non vale la candela e l’animale si muove il minimo indispensabile. L’analisi dei livelli di triacilgliceridi, i grassi che fungono da principale riserva energetica nel corpo del moscerino, ha confermato questa teoria: all’aumentare della forza di gravità, l’equilibrio metabolico si sposta verso la conservazione delle riserve di grasso.
Effetti multigenerazionali e implicazioni per le missioni spaziali
I ricercatori non si sono fermati qui e hanno indagato gli effetti dell’ipergravità a lungo termine e su più generazioni. In uno degli esperimenti più ambiziosi, i moscerini sono stati fatti vivere e riprodurre in ipergravità per 10 generazioni consecutive. Il risultato è stato netto: gli insetti nati da genitori vissuti a 7g e oltre mostravano compromissioni motorie molto più gravi rispetto a quelli esposti solo per 24 ore. I movimenti spontanei erano ridotti all’osso e non accennavano ad aumentare col tempo, nemmeno quando gli esemplari venivano riportati a 1g. Questo suggerisce che lo sviluppo dall’uovo all’individuo adulto in un ambiente a gravità estrema possa bloccare i meccanismi di adattamento: un organismo che ha imparato a risparmiare energia ancora prima della nascita mantiene questa impostazione anche quando le condizioni esterne migliorano.
I risultati di questa ricerca rappresentano un tassello importante per comprendere i limiti della resistenza biologica alla forza di gravità, soprattutto in vista di future missioni spaziali con equipaggio umano. Nelle missioni Artemis, per esempio, gli astronauti passeranno dalla microgravità del viaggio alla gravità ridotta della Luna, fino all’ipergravità del rientro nell’atmosfera terrestre. Capire come la gravità modelli l’uso dell’energia, i circuiti cerebrali del movimento e il modo in cui l’organismo recupera dopo uno stress è essenziale per sviluppare strategie che proteggano la salute degli equipaggi.