Comunicazioni animali
Valentina Vitali
Le parole, i testi scritti, la gestualità, la musica, le canzoni, l’abbigliamento, sono tantissimi i canali che la specie umana ha a disposizione per comunicare eppure, nonostante tutte queste possibili strade, spesso le informazioni non vengono recepite o comprese correttamente. Sarà forse per questo che altri organismi hanno evoluto tecniche alternative davvero particolari che solo le ricerche più recenti stanno considerando, dal momento che è difficile studiare ciò che non si riesce a percepire. Per esempio sembra che alcuni impollinatori come api e bombi si lascino guidare, oltre che dai pattern cromatici e dai segnali olfattivi, anche dai campi elettrici. Già in passato si è compreso che l’elettricità svolge un ruolo rilevante nel meccanismo dell’impollinazione dal momento che le api e altri insetti si caricano positivamente mentre volano, poiché cedono elettroni alle molecole dell’aria e al particolato con cui impattano (effetto triboelettrico), mentre i fiori possiedono una debole carica negativa. Si genera così una forza attrattiva sufficiente per far compiere al polline uno spostamento di 0,5 mm dal corpo dell’ape verso gli stigmi di un fiore o viceversa (Are electrostatic forces involved in pollen transfer?, 1982, Plant, Cell & Environment) quindi tale meccanismo facilita chiaramente l’impollinazione. Eppure non si tratta solo di questa attrazione chimica (o meglio fisica) tra fiore ed ape ma di una relazione più complessa. Un gruppo di ricerca, che ha in seguito pubblicato un articolo su Science (Detection and learning of floral electric fields by bumblebees, 2013), ha cercato di capire se impollinatori come i bombi terrestri (Bombus terrestris) riescono a percepire i campi elettrici fiorali e ad ottenere in questo modo informazioni utili. È infatti emerso, osservando esemplari di Petunia intergrifolia, che nel momento in cui l’impollinatore si posa su un fiore avviene una variazione del potenziale elettrico dello stelo (il passaggio di 50 individui causa una modifica per circa 100 secondi) che inizia addirittura prima del contatto vero e proprio, secondo il fenomeno di induzione elettrostatica. Un fiore da poco visitato da un impollinatore, quindi con una minore disponibilità di nettare, è perciò caratterizzato da tale variazione che potrebbe rivelarsi un utile segnale per gli altri insetti, indotti così a spostarsi verso fiori non ancora visitati e ricchi di risorse. Inoltre si è cercato di capire se i bombi sono in grado di percepire la differente geometria dei campi elettrici prodotti (dipendente dalla morfologia fiorale), resa sperimentalmente visibile grazie a particelle colorate cariche positivamente disperse come aerosol intorno alla corolla. Sono così stati testati fiori artificiali con una tensione simile ma due pattern di campo diversi, uno associato ad una ricompensa alimentare gratificante e uno al contrario avversiva; è emerso che i bombi sono riusciti a distinguere i due modelli, arrivando nelle ultime 10 visite ad una precisione nella scelta del 70% circa. Di conseguenza è possibile che anche da questa caratteristica possano trarre delle informazioni, ovviamente correlate ad altri dati come quelli cromatici e olfattivi, così da avere un completo e ricco quadro conoscitivo di ciascun fiore. Per valutare l’apporto delle informazioni elettriche è stato eseguito un altro test: gli insetti hanno dovuto imparare a discriminare tra due tipi di fiori artificiali (uno con ricompensa gratificante e l’altro avversiva) basandosi solo sul colore e successivamente anche sul campo elettrico. Per raggiungere una precisione dell’80 % con la sola informazione cromatica hanno avuto bisogno di circa 35 visite mentre ne sono state necessarie solamente 24 con le due caratteristiche combinate, quindi in questo caso l’efficienza nel reperimento delle risorse aumenta in modo significativo. Nonostante ci siano ancora molti aspetti da indagare la ricerca ha dimostrato il ruolo rilevante e reciprocamente vantaggioso dell’elettricità nella comunicazione tra impollinatore e fiore. Un'altra pubblicazione (Reception and learning of electric fields in bees, 2013, Proceedings of the Royal Society) evidenzia un ulteriore aspetto ancora poco considerato cioè il ruolo della comunicazione elettrica durante la “danza dell’addome”, scoperta da von Frisch e usata dalle api bottinatrici per trasmettere informazioni sulla localizzazione delle risorse alimentari. È emerso che durante questa complessa danza, costituita da movimenti dell’addome e delle ali, gli esemplari, che mantengono la propria carica dentro l’alveare grazie al basso tasso di umidità, emettono campi elettrici costanti e modulati; tali campi sono in grado di indurre delle vibrazioni nei flagelli, l’ultima parte delle antenne ricca di recettori sensoriali utilizzata proprio nella comunicazione. I ricercatori hanno infatti dimostrato che le vibrazioni sarebbero di ampiezza sensibilmente minore se fosse solo il flusso d’aria dovuto ai movimenti a causarle. Per verificare se le api utilizzassero consapevolmente anche questo tipo di informazioni si è osservata la risposta comportamentale di alcuni esemplari; animali a riposo (quindi con antenne reclinate verso il basso) stimolati con un debole campo elettrico per 700 ms hanno alzato le antenne in posizione di veglia per poi ritornare a dormire dopo circa 50 secondi e alcuni individui hanno mostrato una capacità discriminativa dei segnali elettrici, manifestando una maggiore reattività a input ben precisi (come quelli prodotti durante la danza). Nonostante il valore dei segnali elettrici per questi insetti, non sembra esistano organi o strutture specifiche dedicate a tale percezione ma una capacità distribuita tra le antenne e i sottili peli filiformi che ricoprono testa e corpo, che sorprendentemente si muovono addirittura con una velocità di un ordine di grandezza superiore rispetto alle antenne in risposta ai campi elettrici (Mechanosensory hairs in bumblebees (Bombus terrestris) detect weak electric fields, 2016, Proceedings of the National Academy of Sciences). Questi esperimenti dimostrano che anche le specie che crediamo di conoscere meglio e con cui interagiamo da millenni, come le api, nascondono ancora molti intriganti segreti e le ricerche scientifiche hanno aperto appena qualche spiraglio sulle meravigliose abilità comunicative degli animali che ci circondano.