Un team interdisciplinare dell’Università degli Studi di Palermo ha analizzato la comunicazione sessuale della cimice verde (Nezara viridula), un insetto diffuso in tutto il mondo e di grande interesse agronomico, dimostrando come in natura il rumore sia una vera e propria risorsa.

Lo studio "Double stochastic resonance in stink bug sexual communication”, condotto dai fisici del Gruppo di Fisica Teorica Interdisciplinare, proff. Davide Valenti, Bernardo Spagnolo e dott. Stefano Spezia, insieme al prof. Giovanni Marsella del Dipartimento di Fisica e Chimica “Emilio Segrè”, ai ricercatori Luciano Curcio e Giovanni Denaro del Dipartimento di Scienze della Terra e del Mare e ai proff. Ezio Peri e Stefano Colazza del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Forestali dell’Ateneo, è stato pubblicato sulla rivista internazionale “Scientific Reports”, del gruppo editoriale Springer Nature.

«La nostra analisi – spiegano gli autori – rappresenta un contributo significativo alle ricerche sul ruolo positivo del rumore ambientale nei processi di comunicazione tra insetti e, più in generale, per il mondo animale, nonché sull’importanza del rumore interno, nell’ambito della Fisica Statistica, della Biofisica e dell’Entomologia. I risultati ottenuti, maturati nel corso degli ultimi dieci anni, hanno suscitato un notevole interesse all’interno di un’ampia comunità scientifica internazionale. Lo studio mostra che il rumore ambientale, se presente a livelli adeguati, migliora la capacità di maschi e femmine di riconoscersi per l’accoppiamento. Questo avviene grazie al fenomeno della risonanza stocastica, secondo cui una certa quantità di rumore può rendere più facilmente percepibili segnali molto deboli all’interno di sistemi complessi non lineari, come quelli biologici
La scoperta più innovativa – proseguono – riguarda l’osservazione di una doppia risonanza stocastica comportamentale, finora mai documentata in un sistema biologico. La prima è coerente con il meccanismo classico della risonanza stocastica, in cui il rumore esterno facilita la rilevazione di segnali vibratori deboli, consentendo loro di superare la soglia di attivazione dei recettori sensoriali periferici dell’insetto. La seconda, osservata a livelli di rumore più elevati, sembra invece coinvolgere i processi centrali di elaborazione neuronale, in particolare il rumore interno al sistema percettivo.
Questo studio – conclude il team – non solo evidenzia il ruolo costruttivo del rumore nella comunicazione animale, ma suggerisce anche che i sistemi biologici sfruttano il rumore a diversi livelli, periferico e centrale, come una vera e propria risorsa funzionale. Un risultato che apre nuove prospettive interdisciplinari, dalla fisica dei sistemi complessi alla neurobiologia, fino allo sviluppo di strategie innovative e sostenibili per il controllo degli insetti fitofagi, basate sulla modulazione della comunicazione sessuale».