Navigare con i suoni
[Foglie sparse #91] Novità sull'ecolocalizzazione dei pipistrelli... e degli umani.
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E ora immergiamoci nel mondo percettivo dei pipistrelli.
Vedere con i suoni
Esistono sul nostro pianeta oltre 1400 specie di pipistrelli e la maggior parte di loro ecolocalizza. Cos’è l’ecolocalizzazione? Dal punto di vista di un essere umano, possiamo dire che è un senso che permette di vedere con i suoni. Il pipistrello emette dei suoni ad alte frequenze (ultrasuoni), queste onde si diffondono nell’ambiente e vengono riflesse dalle superfici che incontrano. Questo riflesso, l’eco, ritorna alle orecchie dell’animale che riesce così a calcolare la propria distanza dall’ostacolo che il suono emesso ha incontrato.
I pipistrelli utilizzano l’ecolocalizzazione per individuare prede, evitare ostacoli e orientarsi nello spazio. Il raggio d’azione di questo strumento è, però, abbastanza ristretto e direzionato. Per capire meglio cosa intendo, considera che questo senso consente il rilevamento di oggetti di grandi dimensioni da non più di alcune decine di metri.
Cosa fanno questi animali quando si devono muovere per chilometri in cerca di cibo? Quali sono le loro strategie di navigazione1 e come combinano i propri sensi per portare a termine questo compito quotidiano?
Un gruppo di ricercatrici e ricercatori ha tentato di dare delle risposte a queste domande. Il loro studio è stato pubblicato da poco su Science.
Una mappa mentale acustica per navigare sulle lunghe distanze
Cosa succede se allontaniamo di 3 chilometri un pipistrello dal proprio rifugio?2 Riuscirebbe a tornare a casa solo tramite l’ecolocalizzazione? Prima di tutto occorre specificare che i pipistrelli non sono ciechi e che possono affidarsi anche all’olfatto o alla percezione dei campi magnetici per raccogliere informazioni sull’ambiente che li circonda.
Per capire se l’ecolocalizzazione può bastare per ritrovare la strada di casa, le scienziate e gli scienziati coinvolti hanno tracciato, in tempo reale e ad alta risoluzione, gli spostamenti di 76 pipistrelli albolimbati (Pipistrellus kuhlii) della Hula Valley, in Israele, dotandoli di un GPS e allontanandoli dai loro rifugi entro un raggio di 3 chilometri.
Alcuni di questi piccolissimi mammiferi (pesano solo 6 grammi) sono stati equipaggiati esclusivamente con il sistema di geolocalizzazione, mentre altri sono stati ulteriormente manipolati per valutare come la loro vista, il senso dell’olfatto, il senso magnetico e l’ecolocalizzazione influenzassero la loro capacità di tornare nel proprio rifugio. In altre parole una parte degli animali ha potuto usare suono, vista, olfatto e percezione dei campi magnetici, mentre ad altri sono stati coperti gli occhi, ad alcuni esemplari è stato attaccato anche un magnete con un campo magnetico maggiore di quello terrestre registrato nell’area dell’esperimento3, e a un altro gruppo ancora, in aggiunta, è stato bloccato temporaneamente l’olfatto4. Quest’ultimo gruppo aveva, quindi, solo l’ecolocalizzazione per portare a termine il compito.
Cosa è accaduto? Il 95% dei pipistrelli è riuscito a tornare al proprio rifugio con la sola ecolocalizzazione. I chirotteri, quando possibile, hanno anche utilizzato la vista per migliorare la loro prestazione.
È interessante capire come abbiano proceduto: inizialmente hanno girovagato cercando punti di riferimento che fornissero loro ampie informazioni acustiche (e visive, quando potevano adoperare gli occhi) e pian piano sono passati a un volo con una traiettoria più diretta verso la destinazione. Hanno capito dov’erano, percependo ad esempio un determinato albero o una strada, e sono riusciti a intraprendere la via verso casa.
Riassumendo:
dopo essere stati spostati, i pipistrelli hanno identificano prima la loro nuova posizione e poi sono volati verso casa, utilizzando caratteristiche ambientali con segnali acustici distintivi come punti di riferimento. Questo comportamento suggerisce che questi animali possiedono una mappa mentale acustica del loro home range.
Se l’utilizzo di suoni per conoscere l’ambiente circostante e, addirittura, costruire una vera e propria mappa mentale per muoversi — anche per chilometri — ha suscitato la tua curiosità, sappi che anche noi umani possediamo nel nostro piccolo una forma di ecolocalizzazione.
La storia di Daniel Kish
Daniel Kish nasce nel 1966. È affetto da un retinoblastoma, un tumore maligno della retina. A 7 mesi gli viene asportato l’occhio destro, a 13 mesi il sinistro. È proprio a partire dalla perdita del secondo occhio che inizia a esplorare il mondo a modo suo e a schioccare la lingua. La prima cosa che fa al risveglio dall'ultimo intervento chirurgico è uscire dalla culla e iniziare a vagare per il reparto di terapia intensiva; a 2 anni si allontanava regolarmente dal lettino per esplorare la casa. Daniel usa il suono prodotto dallo schiocco della sua lingua come i pipistrelli fanno con i loro ultrasuoni: emette e attende l’eco di ritorno per capire cosa lo circonda.
In realtà, nel mondo animale, l’ecolocalizzazione si ritrova in chirotteri, cetacei odontoceti (come i delfini e i capodogli) e in alcune specie di uccelli e di altri piccoli mammiferi. Per quanto riguarda noi esseri umani, possiamo usare questo senso in maniera poco sofisticata. Ciò non ha fermato Daniel Kish, che è in grado di andare in bicicletta, fare escursioni su percorsi sconosciuti, viaggiare da solo in città mai visitate prima e insegnare la sua tecnica ad altre persone cieche.
Lore Thaler, professoressa del Dipartimento di Psicologia dell’Università di Durham, da anni si occupa di ecolocalizzazione umana e ha raccolto risultati che dimostrano che tutti, indipendentemente dalla vista, possono imparare a ecolocalizzare e che, durante l’ecolocalizzazione, vengono utilizzate parti della corteccia visiva del cervello per elaborare il segnale sonoro (quest’ultima ricerca è stata descritta in un articolo pubblicato pochi mesi fa nella rivista scientifica Cerebral Cortex).
Esistono tanti modi per percepire il mondo in cui viviamo, alcuni difficilmente immaginabili, come quelli di animali molto diversi da noi, altri più alla nostra portata.
Questo è un invito a ricordarci di tutti i sensi che abbiamo a disposizione (la vista tende a sovrastare tutto il resto che, invece, varrebbe la pena di essere sentito) e che, anche quando ci sembra di essere davanti a ostacoli insormontabili, potremmo riuscire a trovare una soluzione inaspettata, capace di aprire nuove prospettive.
Qualcosa da…
… leggere
📰 Per saperne di più di ecolocalizzazione, ti consiglio l’approfondimento di BioPills.
… leggere (ma che richiederà più tempo)
📚 Per conoscere attraverso quali sensi gli animali non umani esplorano gli ambienti in cui vivono, non puoi non leggere il libro del premio Pulitzer Ed Yong, Un mondo immenso - Come i sensi degli animali rivelano i regni nascosti intorno a noi (La nave di Teseo, 2023).
… guardare
📺 Il TED Talk di Daniel Kish, un discorso che spiega come funziona l’ecolocalizzazione umana e ci esorta ad abbandonare la nostra paura del "buio ignoto".
Buona giornata e alla prossima,
Alessia
Per navigazione animale si intende la capacità degli animali di raggiungere una meta spazialmente definita e circoscritta, anche relativamente lontana.
I pipistrelli della ricerca sono stati spostati in un raggio di 3 chilometri da casa ma ancora all’interno del loro home range, ossia l’area frequentata per le attività giornaliere usuali.
Sono state utilizzate anche altre precauzioni per impedire ai pipistrelli di calibrare la propria bussola magnetica.
L’esperimento ha ottenuto l’autorizzazione da un comitato per il benessere e l’utilizzo degli animali nella ricerca.
Be' Alessia, ogni volta è una cosa sorprendente leggerti. Avevo già sentito la storia di Daniel Kish, ma rileggerla qui mi ha attivato diversi pensieri, anche rispetto al lavoro di lettore ad alta voce che sto facendo. Grazie 💛.
E visto che si parla di chirotteri, aggiungo un'altra lettura: il fumetto in forma di albo illustrato "I guardiani del solaio", che è un bell'esempio di divulgazione narrata per avvicinare anche i più piccoli alla vita dei pipistrelli.