I ricci di mare che «ascoltano» le correnti: gli aculei come sensori naturali dell'acqua

I ricci di mare, appartenenti alla classe Echinoidea, sono stati a lungo considerati organismi semplici, caratterizzati da un guscio rigido, aculei mobili e una vita trascorsa prevalentemente sui fondali oceanici. Tuttavia, una ricerca rivoluzionaria pubblicata all'inizio del 2026 ha rivelato una realtà ben più complessa: queste creature sono in grado di percepire il movimento dell'acqua trasformando il flusso in segnali elettrici. Attraverso questo processo biologico, i loro aculei generano un vero e proprio potenziale elettrico nel momento in cui vengono lambiti dalle correnti marine.

Il segreto di questa straordinaria capacità risiede nello «stereom», una struttura cellulare a gradiente unica che compone l'aculeo. Si tratta di una fitta rete di pori e micro-ponti dove le dimensioni delle cavità variano progressivamente lungo l'intera lunghezza della struttura. Questa particolare conformazione architettonica fa sì che il passaggio dell'acqua non sia uniforme, creando dinamiche fluide differenziate che sono alla base della funzione sensoriale dell'animale.

Man mano che ci si avvicina alla punta dell'aculeo, i micropori diventano sempre più piccoli, provocando un aumento locale della velocità del fluido e della pressione esercitata. Questo gradiente strutturale non è casuale, ma è progettato per amplificare la risposta elettrica in modo proporzionale all'intensità del flusso. In questo modo, l'aculeo non agisce solo come una difesa meccanica, ma come un sofisticato trasduttore biologico capace di mappare l'ambiente circostante.

Il fenomeno fisico alla base di questa conversione è legato al cosiddetto doppio strato elettrico (DSE). All'interfaccia tra il materiale solido dell'aculeo e il liquido circostante, le cariche elettriche si separano in una zona superficiale estremamente sottile. Quando l'acqua attraversa la struttura microporosa, il trasporto di ioni e lo spostamento del DSE generano un potenziale misurabile, trasformando efficacemente l'energia cinetica del flusso in tensione elettrica utilizzabile come segnale informativo.

Ispirandosi a questa complessa architettura naturale, un team di ricercatori ha riprodotto il modello in campioni artificiali utilizzando tecniche avanzate di stampa 3D. Utilizzando materiali diversi, tra cui ceramica e polimeri, gli scienziati hanno dimostrato che tali strutture a gradiente sono in grado di generare segnali in uscita quando immerse in un flusso d'acqua. I test hanno confermato che l'organizzazione a gradiente offre un vantaggio significativo, con un incremento della tensione prodotta di diverse volte rispetto ai modelli uniformi privi di tale variazione strutturale.

Le implicazioni di questa scoperta si estendono ben oltre la biologia marina, aprendo la strada allo sviluppo di sensori subacquei autoalimentati di nuova generazione. Questi dispositivi potrebbero mappare le correnti oceaniche nel tempo senza la necessità di batterie esterne o sistemi di navigazione complessi. Si tratta di un passo fondamentale verso una tecnologia sostenibile che sfrutta l'energia dell'ambiente circostante per monitorare la salute dei nostri oceani in modo autonomo.

Questo evento scientifico ha aggiunto una nuova dimensione alla nostra comprensione del pianeta, quasi come un nuovo timbro nel concerto della natura. Il flusso dell'oceano è diventato percepibile come una nota elettrica, non attraverso l'uso di un microfono tradizionale, ma attraverso la forma stessa della materia. Questa scoperta sottolinea un legame profondo: la natura non nasconde la tecnologia, ma la respira da millenni, e noi stiamo finalmente imparando a decifrare il suo linguaggio silenzioso e potente.