Tre volte il diametro del loro corpo, a questa profondità nuotano gli animali marini per ridurre al minimo il dispendio energetico nei lunghi spostamenti
L’Università di Pisa partner dello studio pubblicato sulla rivista PNAS.
I rettili marini, gli uccelli e i mammiferi viaggiano a profondità ottimizzate lungo il percorso e quando non si nutrono
Per ridurre al minimo il dispendio energetico duranti i lunghi spostamenti, gli animali marini non nuotano in superficie, ma a una profondità che corrisponde a circa tre volte il diametro del loro corpo. La scoperta di questo stratagemma che accomuna uccelli, mammiferi e rettili arriva da uno studio coordinato dalle università di Swansea in Gran Bretagna e Deakin in Australia pubblicato sulla rivista PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences USA, al quale hanno partecipato i professori Paolo Luschi e Paolo Casale del Dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa.
“Molte specie semiacquatiche, compreso l’uomo, spesso nuotano nell’interfaccia aria-acqua ma in questo modo generano onde superficiali che provocano un dispendio energia – spiega Luschi – Gli animali marini che nel corso della loro vita percorrono grandi distanze hanno invece elaborato una strategia per evitare questo spreco e che consiste nel nuotare poco sotto la superficie, è un po’ come fanno gli atleti nuotatori subito dopo la partenza, quando rimangono il più a lungo possibile sott’acqua prima di effettuare la prima emersione”.
Piccoli pinguini. Crediti: parchi naturali di Phillip Island
La ricerca ha analizzato i dati ottenuti da profondimetri applicati su tartarughe marine e pinguini durante fasi di movimento attivo, che sono stati poi integrati con dati già disponibili nella letteratura scientifica sulle balene. I risulatai hanno quindi rivelato che animali così diversi impiegano la medesima strategia, che consiste nel nuotare ad una profondità corrispondente a tre volte il loro diametro, al di là delle loro dimensioni che possono variare da 50 centimetri a 20 metri.
“Ci sono ovviamente casi in cui la profondità di nuoto è determinata da altri fattori, come ad esempio la ricerca di prede – sottolinea Luschi – ma i dati generali confermano il modello e questo ha importanti implicazioni a livello di conservazione, contribuendo a diminuire le collisioni con le imbarcazioni e le catture accidentali durante la pesca”.
Tartaruga Caretta caretta con sistema di rilevamento. Crediti: DEKAMER Archive
In particolare, l’Università di Pisa ha contribuito alla ricerca fornendo i dati sulle tartarughe Caretta caretta nidificanti in Turchia.
“Dati di questo tipo sono estremamente difficili da ottenere – aggiunge Casale – perché sono troppo dettagliati per essere trasmessi tramite satellite e sono quindi necessarie speciali procedure sperimentali per recuperare gli strumenti applicati sugli animali in libertà”.
Tartaruga verde. Crediti: R. D. and B. S. Kirkby
Il gruppo di ricerca dei professori Luschi e Casale da tempo impiega avanzate tecniche di telemetria animale per studiare il comportamento delle tartarughe marine durante i loro estesi movimenti, che comprendono migrazioni anche di centinaia di chilometri.
Riferimenti bibliografici:
K.L. Stokes, N. Esteban, P. Casale, A. Chiaradia, Y. Kaska, A. Kato, P. Luschi, Y. Ropert-Coudert, H.J. Stokes, G.C. Hays, Optimization of swim depth across diverse taxa during horizontal travel, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2024) 121 (52) e2413768121, link: https://doi.org/10.1073/pnas.2413768121
Testo, video e foto dall’Ufficio stampa dell’Università di Pisa.
Un paradosso conservazionistico: le specie aliene invasive possono essere a rischio nei loro areali d’origine
Le specie non autoctone rappresentano una minaccia per la biodiversità, ma 36 di esse sono a loro volta in pericolo di estinzione nelle aree da cui provengono. A rivelarlo uno studio condotto dalla Sapienza e dall’Università di Vienna, pubblicato sulla rivista Conservation Letters.
Le specie aliene invasive sono tra le principali cause della perdita globale di biodiversità, contribuendo al 60% delle estinzioni di specie registrate negli ultimi decenni. In Europa centrale, tra i mammiferi non autoctoni si annoverano il ratto norvegese, il muflone e il visone americano. Uno studio condotto da biologi della Sapienza di Roma e dell’Università di Vienna ha rivelato che alcune di queste specie introdotte dall’uomo sono minacciate di estinzione nei loro areali d’origine. I risultati dello studio sono stati pubblicati nell’ultimo numero della rivista scientifica Conservation Letters.
La crescente globalizzazione ha facilitato la diffusione di numerose specie animali e vegetali in regioni del mondo a cui non appartenevano originariamente. Le specie invasive possono mettere in pericolo quelle autoctone attraverso la competizione per le risorse o la trasmissione di nuove malattie. Tuttavia, alcune di queste specie invasive risultano essere a rischio di estinzione nei loro areali nativi. Questo fenomeno solleva un interessante paradosso per la conservazione: è giusto proteggere queste specie nei loro areali d’origine, nonostante il danno che possono arrecare altrove? Finora non era chiaro quante specie di mammiferi minacciati fossero coinvolte in questo paradosso. Il recente studio ha quantificato il fenomeno, facendo un passo avanti nella comprensione di questa complessa problematica.
Le specie aliene invasive sono tra le principali cause della perdita globale di biodiversità, contribuendo al 60% delle estinzioni di specie registrate negli ultimi decenni. In Europa centrale, tra i mammiferi non autoctoni si annoverano il ratto norvegese, il muflone e il visone americano. Attualmente, l’uomo ha introdotto 230 specie di mammiferi non autoctoni in nuove aree del mondo, dove si sono stabilite in modo permanente.
“Ci siamo chiesti quante di queste specie siano a rischio anche nei loro areali d’origine -, spiega Lisa Tedeschi, autrice principale dello studio, affiliata alla Sapienza di Roma e all’Università di Vienna – Abbiamo scoperto che 36 di queste specie sono minacciate nei loro areali originari, rientrando così nel cosiddetto paradosso della conservazione. Questo numero ci ha sorpreso molto – sottolinea Tedeschi – Inizialmente pensavamo che le specie aliene e invasive fossero comuni anche nei loro areali nativi”.
Un esempio emblematico di mammifero minacciato nel suo areale originario è il cinopiteco (o macaco crestato), la cui popolazione a Sulawesi, in Indonesia, è crollata dell’85% dal 1978. Tuttavia, la specie si è diffusa su altre isole indonesiane, dove si trovano popolazioni non autoctone stabili. Un caso simile è quello del coniglio selvatico, in pericolo di estinzione in Europa, ma con popolazioni introdotte molto numerose in altre parti del mondo, come l’Australia, che superano di gran lunga quelle europee.
La maggior parte delle specie minacciate nel loro areale originario si trova nelle regioni tropicali dell’Asia, dove la distruzione massiccia delle foreste pluviali e la caccia intensiva rappresentano le principali cause del declino.
“La regione del Sud-est asiatico rappresenta l’hotspot globale di rischio di estinzione per i mammiferi – spiega Carlo Rondinini della Sapienza, coordinatore del gruppo di ricerca – le tendenze degli ultimi decenni e le proiezioni per il futuro fanno ritenere che conservare i mammiferi a rischio in questa regione sarà molto complesso. Per questo, le popolazioni aliene di specie minacciate nel loro areale nativo potrebbero in alcuni casi rappresentare una carta in più per evitarne l’estinzione”.
Attualmente, nella valutazione del rischio di estinzione globale non vengono considerate le popolazioni di specie che vivono al di fuori del loro areale nativo. Questo studio, però, ha dimostrato che includere le popolazioni non autoctone potrebbe migliorare la classificazione di rischio per alcune specie.
“Per il 22% delle specie analizzate, il rischio di estinzione globale si ridurrebbe se si tenessero in considerazione anche le popolazioni non autoctone”,
spiega Franz Essl, dell’Università di Vienna e co-coordinatore dello studio. Secondo i ricercatori, questi risultati evidenziano quanto le popolazioni non autoctone possano essere cruciali per la sopravvivenza di specie minacciate, specialmente quando gli habitat d’origine sono fortemente compromessi.
Tuttavia, l’inclusione delle popolazioni non autoctone nella valutazione del rischio presenta anche delle criticità. Ad esempio, potrebbe diminuire l’attenzione verso la protezione delle popolazioni minacciate nel loro areale nativo. Inoltre, le popolazioni non autoctone possono danneggiare altre specie locali, contribuendo a nuovi squilibri ecosistemici.
“La priorità deve rimanere la protezione delle specie nei loro habitat d’origine”, sottolinea Essl. “Tuttavia, è probabile che in futuro vedremo sempre più specie a rischio di estinzione nei loro areali nativi, ma con migliori possibilità di sopravvivenza in nuovi areali. Questo pone la conservazione della biodiversità davanti al complesso compito di bilanciare rischi e opportunità”. Infine, Essl conclude: “Questa dinamica riflette il profondo impatto della globalizzazione sulla distribuzione delle specie”.
Riferimenti bibliografici:
Tedeschi L., Lenzner B., Schertler A., Biancolini D., Essl F., Rondinini C. – “Threatened mammals with alien populations: distribution, causes, and conservation” – Conservation Letters (2024) – DOI: https://doi.org/10.1111/conl.13069
Un paradosso conservazionistico: le specie aliene invasive possono essere a rischio nei loro areali d’origine. Un visone americano (Neogale vison) in Lituania. Foto di Hugo.arg, CC BY-SA 3.0
Testo dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma
Scoperti i più antichi antenati del bue domestico: i resti di uro nella valle dell’Indo e in Mesopotamia risalgono a 10mila anni fa
La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature, ha coinvolto il paleontologo dell’Università di Pisa, Luca Pandolfi
I più antichi antenati del bue domestico sono stati scoperti nella valle dell’Indo e nella mezzaluna fertile in Mesopotamia: si tratta di resti di uro (Bos primigenius) risalenti a circa 10mila anni fa. La ricerca pubblicata sulla rivista Naturee condotta dal Trinity College di Dublino e dall’Università di Copenaghen, ha coinvolto Luca Pandolfi, paleontologo del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa, che da tempo si occupa dell’evoluzione e dell’estinzione dei grandi mammiferi continentali anche in relazione ai cambiamenti climatici.
Cranio di uro conservato al Museo di Storia Naturale dell’Università di Breslavia, Polonia (foto Luca Pandolfi)
Gli uri addomesticati erano animali abbastanza simili a quelli selvatici, ma un po’ più piccoli, soprattutto con corna meno sviluppate ad indicare una maggiore mansuetudine. Giulio Cesare nel De Bello Gallico (De Bello Gallico, 6-28) descrive infatti l’uro selvatico come un animale di dimensioni di poco inferiori all’elefante, veloce e di natura particolarmente aggressiva. Dai resti fossili emerge che gli uri selvatici potevano raggiungere un’altezza di poco meno di due metri, i 1000 kg di peso ed avere corna lunghe più di un metro. La loro presenza ha dominato le faune dell’Eurasia e del Nord Africa a partire da circa 650 mila anni fa, per poi subire un forte declino dalla fine del Pleistocene, circa 11mila anni fa, fino alla sua estinzione in età moderna. L’ultimo esemplare di cui si ha notizia fu abbattuto il Polonia nel 1627.
“Lo studio su Nature ha analizzato per la prima volta questa specie per comprenderne la storia evolutiva e genetica attraverso resti fossili rinvenuti in diversi di siti in Eurasia, Italia inclusa, e Nord Africa”, dice Luca Pandolfi.
Dai reperti, che includono scheletri completi e crani ben conservati, sono stati estratti campioni di DNA antico. La loro analisi ha quindi permesso di individuare quattro popolazioni ancestrali distinte che hanno risposto in modo diverso ai cambiamenti climatici e all’interazione con l’uomo. Gli uri europei, in particolare, subirono una diminuzione drastica sia in termini di popolazione che di diversità genetica durante l’ultima era glaciale, circa 20 mila anni fa. La diminuzione delle temperature ridusse infatti il loro habitat spingendoli verso la Penisola Italiana e quella Iberica da cui successivamente ricolonizzarono l’intera Europa.
“Nel corso del Quaternario, epoca che va da 2 milioni e mezzo di anni fa sino ad oggi, l’uro è stato protagonista degli ecosistemi del passato, contraendo ed espandendo il proprio habitat in relazione alle vicissitudine climatiche che hanno caratterizzato questo periodo di tempo – conclude Pandolfi – le ossa di questi maestosi animali raccontano ai paleontologi la storia del successo, adattamento e declino, di una specie di cui noi stessi abbiamo concorso all’estinzione e rivelano la complessità e fragilità delle relazioni che legano gli organismi viventi al clima del nostro Pianeta”.
Pitture rupestri di Lascaux (Francia) con raffigurazioni di uro. Crediti per l’immagine: Prof. Saxx, CC BY-SA 3.0
Journal reference: The genomic natural history of the aurochs, Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-08112-6
Testo e immagine dall’Ufficio Stampa dell’Università di Pisa
I DELFINI SI “SORRIDONO” A VICENDA DURANTE IL GIOCO
La scoperta dei ricercatori delle Università di Pisa e Torino che hanno studiato le interazioni tra tursiopi (una specie diffusa nel Mediterraneo) durante le sessioni di gioco
I delfini sono estremamente “giocosi”, ma poco si sa su come comunicano durante il gioco. Una nuova ricerca pubblicata il 2 ottobre sulla rivista iScience (Cell Press), realizzata dall’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Torino e l’Università di Rennes, dimostra che i tursiopi, delfini diffusi anche nel Mar Mediterraneo, utilizzano un’espressione facciale “a bocca aperta”, analoga al sorriso, per interagire durante il gioco sociale. I delfini usano quasi sempre questa espressione facciale quando si trovano nel campo visivo dei loro compagni di gioco e, quando questi ultimi percepiscono un “sorriso”, rispondono a loro volta aprendo la bocca il 33% delle volte.
“Abbiamo scoperto la presenza di un’espressione facciale distinta, la bocca aperta, nei tursiopi e abbiamo dimostrato che questi sono anche in grado di rispondere rapidamente alle espressioni facciali degli altri”, spiega l’autrice senior ed etologa Elisabetta Palagi dell’Università di Pisa. “I segnali a bocca aperta e la mimica rapida appaiono ripetutamente in tutto l’albero genealogico dei mammiferi, il che suggerisce che la comunicazione visiva abbia svolto un ruolo cruciale nel dare forma a interazioni sociali complesse, non solo nei delfini ma in molti altri mammiferi nel corso del tempo”.
Il gioco tra delfini può includere salti acrobatici, interazioni con oggetti, inseguimenti e contatti fisici, che però è importante non vengano interpretati come vere aggressioni. Molti mammiferi usano le espressioni facciali per mediare le interazioni di gioco, ma se questo comportamento fosse presente anche nei mammiferi marini non era mai stato indagato in precedenza.
“Il gesto della bocca aperta si è probabilmente evoluto dall’azione del mordere, interrompendo la sequenza del morso per lasciare solo la sua intenzione, senza contatto”, prosegue Palagi. “La bocca aperta rilassata, che si vede nei carnivori sociali, nelle facce da gioco delle scimmie e persino nelle risate umane, è un segno universale di giocosità, che aiuta gli animali a segnalare il divertimento e a evitare i conflitti”.
Per verificare se i delfini utilizzassero l’apertura della bocca come espressione facciale, i ricercatori hanno studiato diversi gruppi sociali di tursiopi in ambiente controllato, mentre interagivano in coppia e mentre giocavano liberamente con i loro addestratori umani. È stato dimostrato che questi animali usano l’espressione della bocca aperta quando giocano con altri delfini, ma non sembrano usarla quando giocano con gli umani o quando giocano da soli con degli oggetti.
I ricercatori hanno registrato un totale di 1288 eventi di bocca aperta durante le sessioni di gioco sociale e il 92% di questi eventi si è verificato durante le sessioni di gioco tra delfini. I delfini erano anche più propensi ad assumere l’espressione della bocca aperta quando il loro volto era nel campo visivo del compagno di gioco – l’89% delle espressioni a bocca aperta registrate sono state emesse in questo contesto – e quando questo “sorriso” è stato percepito, il compagno di gioco ha ricambiato il sorriso il 33% delle volte.
“Qualcuno potrebbe obiettare che i delfini imitano le espressioni a bocca aperta degli altri per puro caso, dato che sono spesso coinvolti nella stessa attività o nello stesso contesto, ma questo non spiega perché la probabilità di imitare la bocca aperta di un altro delfino entro un secondo sia 13 volte più alta quando il ricevente vede effettivamente l’espressione originale”, continua Palagi. “Le percentuali di risposta osservate nei delfini sono coerenti con quanto osservato in alcuni carnivori, come i suricati e gli orsi”.
I ricercatori non hanno registrato i segnali acustici dei delfini durante il gioco, ma affermano che gli studi futuri dovrebbero indagare sul possibile ruolo delle vocalizzazioni e dei segnali tattili durante le interazioni ludiche.
“I delfini possiedono uno dei repertori vocali più vasti e complessi del regno animale e la funzione di molte vocalizzazioni emesse da questi animali è ancora sconosciuta” dichiara lo zoologo Livio Favaro, docente di Biologia Marina presso il Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino. “Le nostre future ricerche si concentreranno sull’utilizzo dei segnali acustici da parte dei tursiopi durante le sessioni di gioco e su come questi complementino i segnali visivi, in quello che ci aspettiamo essere un complesso sistema di comunicazione multimodale.”
COMPRENDERE LO SVILUPPO RITMICO DEGLI UMANI GRAZIE AI LEMURI DEL MADAGASCAR
Un nuovo studio dell’Università di Torino evidenzia come gli elementi fondamentali della musica umana possano essere ricondotti ai primi sistemi di comunicazione dei primati
Un lemure che comunica con i suoi vicini grazie ad un canto ritmico dimostra come gli esseri umani si siano evoluti per creare musica. È quanto emerge dall’articolo Isochrony as ancestral condition to call and song in a primate, pubblicato sulla rivista Annals of the New York Academy of Sciences da un team di ricercatori dell’Università di Torino, in collaborazione con i colleghi delle università di Warwick e Roma La Sapienza.
Gli studiosi hanno analizzato i comportamenti degli Indri, una specie di lemure che vive in piccoli gruppi familiari nella foresta pluviale del Madagascar e comunica utilizzando canti, come fanno gli uccelli e gli esseri umani. Le loro vocalizzazioni ritmiche, registrate in diverse aree forestali dal 2005 al 2020, vengono utilizzate anche come richiami di allarme per avvisare i membri della famiglia riguardo la presenza di predatori.
I ricercatori hanno studiato gli indri grazie al centro di ricerca che l’Università di Torino ha creato nella foresta di Maromizaha, scoprendo che la comunicazione di questa specie è caratterizzata da isocronia, cioè da tempi uguali tra un suono e l’altro o tra una nota e l’altra. Questi suoni creano una successione costante di eventi a intervalli regolari, dando vita a un ritmo costante, proprio come accade nella musica.
La dott.ssa Chiara De Gregorio, già Dottoranda dell’Università di Torino e ora ricercatrice all’Università di Warwick, ha dichiarato:
“Isolando le note e gli intervalli tra le note in 820 canti e richiami di allarme di 51 lemuri, abbiamo calcolato i rapporti ritmici per ogni coppia di intervalli consecutivi. Un rapporto di 0,5 significa isocronia”.
L’analisi ha rivelato che l’isocronia è presente in tutti i canti e i richiami di allarme, stabilendo che è un aspetto fondamentale della comunicazione degli indri. Inoltre, un tipo di canto presentava tre ritmi vocali distinti. La dott.ssa Daria Valente, corresponding author dello studio, ha proseguito:
“Questa scoperta posiziona gli indri come animali con il maggior numero di ritmi vocali condivisi con il repertorio musicale umano, superando gli uccelli canori e altri mammiferi”.
Questi risultati suggeriscono che gli elementi degli attributi musicali umani si sono evoluti precocemente nella stirpe dei primati. Dato che i richiami di allarme probabilmente esistevano prima di vocalizzazioni più complesse come i canti, l’isocronia potrebbe essere un ritmo ancestrale da cui si sono evoluti altri modelli ritmici. La dott.ssa De Gregorio ha aggiunto:
“Il nostro studio amplia il lavoro precedente che ha identificato due ritmi condivisi con la musica umana. In questa nuova ricerca abbiamo identificato un terzo ritmo e abbiamo esteso la nostra analisi al di là dei canti, includendo altri richiami”.
La Professoressa Cristina Giacoma, fondatrice del progetto in Madagascar, ha concluso:
“I risultati evidenziano le radici evolutive del ritmo musicale, dimostrando che gli elementi fondamentali della musica umana possono essere ricondotti ai primi sistemi di comunicazione dei primati”.
Comprendere lo sviluppo ritmico degli umani grazie ai lemuri del Madagascar; lo studio sulla rivista Annals of the New York Academy of Sciences
Link a video: https://www.youtube.com/watch?v=NI5bIYbRgTU
Perché e come giocano i puledri? Studio su cavalli semi-bradi del Parco Migliarino-San Rossore-Massaciuccoli in Toscana
La ricerca del Dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa fa luce sul comportamento dei cavalli allo stato naturale, condizione di cui si sa molto poco
Un branco di cavalli allo stato semi-brado del Parco Migliarino-San Rossore-Massaciuccoli in Toscana è stato al centro di una ricerca dell’Università di Pisa. L’obiettivo era di capire la funzione e le strategie di gioco nei puledri allo stato naturale, una condizione molto poco studiata in questi animali. La ricerca pubblicata sulla rivista Applied Animal Behaviour Science è stata coordinata dalla professoressa Elisabetta Palagi del Dipartimento di Biologia.
“Le prime prove di domesticazione dei cavalli risalgono a circa 6.000 anni fa. Da allora, i cavalli sono stati principalmente utilizzati come animali da lavoro e, in tempi più recenti, sono diventati anche uno dei nostri animali domestici preferiti con i quali molte persone riescono a stabilire legami speciali – ha detto Elisabetta Palagi – Nonostante l’impatto economico e sociale che questo animale ha per tutti noi, si sa poco circa il suo comportamento allo stato naturale. La maggior parte degli studi riguarda cavalli in stalla e spesso sono rivolti a risolvere i problemi del cavaliere più che del cavallo”.
Le ricercatrici Veronica Maglieri e Giuliana Modica dell’Università di Pisa e Chiara Scopa dell’Università di Parma, guidate da Elisabetta Palagi, hanno registrato e analizzato i comportamenti di 13 puledri dalla nascita fino a sei mesi di età. Dai risultati è emerso che i diversi tipi di gioco dipendono non solo dalle diverse fasi di sviluppo del puledro, ma anche dall’ambiente sociale in cui questo cresce.
“Così come accade anche nei nostri bambini, il gioco si fa sempre più complesso con il passare del tempo – spiega Palagi – I giochi solitari, come mordere e lanciare oggetti o saltare, scalciare e girare su sé stessi, e quelli rivolti alla madre (che spesso fa molta fatica a rispondere!) compaiono e si affermano molto precocemente, suggerendo come esplorazione ed esercizio fisico già nei primi giorni di vita siano cruciali per raggiungere un certo livello di maturazione psicomotoria”.
Attraverso il gioco, i puledri mettono alla prova le proprie capacità e saggiano quelle dei loro coetanei, utilizzando tecniche di autocontrollo e riduzione della tensione quando necessario. I puledri di madri di alto rango, cioè con una posizione dominante all’interno del branco, erano inoltre più coinvolti nel gioco sociale ed erano capaci di migliore autocontrollo quando giocavano con puledri di madri di basso rango. Questa capacità migliorava la reciproca partecipazione al gioco, creando le premesse per sessioni più appaganti ed efficaci. Inoltre, i giochi erano spesso intervallati da reciproche toelettature del pelo (grooming) che contribuivano a prolungare le interazioni ludiche. Sembra quindi che il gioco nei puledri non sia legato alla necessità di migliorare la propria posizione gerarchica nel gruppo, peraltro già ereditata dalle madri.
“Negli esseri umani e nelle grandi scimmie non esiteremmo ad attribuire tali tattiche a competenze cognitive complesse – conclude Palagi – Sebbene siamo lontani dall’essere in grado di comprendere appieno il ruolo della cognizione nel gioco sociale, è giunto il momento di considerare altre specie modello, come il cavallo appunto, se vogliamo ipotizzare nuovi scenari sull’evoluzione del comportamento ludico nei mammiferi. Questa tipologia di studio aiuta a capire meglio le tappe naturali di sviluppo e di complessità di questi meravigliosi animali e le informazioni che ne derivano possono essere utilizzate per migliorarne la gestione anche nelle scuderie”.
Perché e come giocano i puledri? In foto, cavalli a San Rossore
Elisabetta Palagi èprofessoressaassociata al dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa. I suoi interessi di studio riguardano il comportamento sociale in varie specie animali, uomo incluso, in particolare la comprensione dell’evoluzione di alcuni comportamenti come il gioco, i meccanismi di risoluzione dei conflitti e le capacità empatiche alla base della vita sociale. Nel 2020, ha ricevuto il premio dall’Animal Behavior Society per i risultati conseguiti grazie ai suoi studi sul comportamento animale. Veronica Maglieri è assegnista di ricerca del dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa. Studia il comportamento sociale in numerose specie di mammiferi, uomo incluso. Nel 2021 si aggiudica il Pineapple Science Awards per la Psicologia. Chiara Scopa è dottoranda dell’Università di Parma, esperta di meccanismi di mimica facciale nei primati (uomo incluso) e cultrice della materia presso il dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa. Collabora da numerosi anni con il gruppo di ricerca di Elisabetta Palagi. Giuliana Modica, studentessa presso l’Università di Pisa, ha conseguito la laurea in Conservazione ed Evoluzione al Dipartimento di Biologia con una tesi sul comportamento di gioco nel cavallo.
il gruppo di ricerca: da sinistra a destra Veronica Maglieri, Giuliana Modica, Elisabetta Palagi, Chiara Scopa nel giorno della laurea di Giuliana
Testo e foto dall’Unità Comunicazione Istituzionale dell’Università di Pisa.
PER REGISTRARE I SEGNALI DEI PIPISTRELLI È SUFFICIENTE UNO SMARTPHONE
La scoperta dei ricercatori dell’Università di Torino apre nuove prospettive di citizen science, facilitando il monitoraggio di uno dei gruppi di mammiferi più elusivi del nostro ecosistema
Sulla rivista Biodiversity and Conservation è stata pubblicata la ricerca intitolata “Using mobile device built-in microphones to monitor bats: a new opportunity for large-scale participatory science initiatives”. Il lavoro, guidato da Fabrizio Gili del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino, hanno testato l’efficacia dei dispositivi mobili di uso comune (smartphone e tablet) per rilevare i segnali dei chirotteri a bassa frequenza, confrontandola con quella ottenuta utilizzando strumenti professionali. È stato inoltre avviato un progetto pilota di citizen science, al fine di verificare l’applicabilità del metodo sul campo, ottenendo risultati sorprendenti.
I chirotteri, comunemente noti come pipistrelli, rappresentano il secondo gruppo più numeroso tra i mammiferi con oltre 1470 specie note. Distribuiti in tutto il mondo ad eccezione dell’Antartide, svolgono servizi ecosistemici cruciali come regolatori dei parassiti, impollinatori e vettori di dispersione dei semi. In Italia e in Europa, tutte le specie di chirotteri sono protette per legge, e il monitoraggio dello stato di salute delle loro popolazioni è obbligatorio e strettamente regolamentato dall’Unione Europea.
Per orientarsi e comunicare, i pipistrelli emettono segnali ultrasonici rilevabili attraverso dispositivi chiamati bat detector. Costituiti da un microfono a ultrasuoni collegato a un registratore, i bat detector consentono di identificare le specie che vivono in una determinata area. La tecnologia moderna ha reso questi strumenti più compatti e accessibili, consentendo anche a volontari e appassionati di partecipare ai monitoraggi. Nonostante ciò, il costo elevato delle apparecchiature ne limita ancora l’applicazione in progetti di citizen science su larga scala.
Molosso di Cestoni (Tadarida teniotis)
Tuttavia, i segnali emessi da alcune specie di chirotteri possono essere percepite dall’orecchio umano. Ad esempio, il molosso di cestoni (Tadarida teniotis) emette segnali di ecolocalizzazione a frequenze di 11-12 kHz. I dispositivi mobili, progettati principalmente per le comunicazioni e la registrazione di suoni udibili, incorporano microfoni capaci di registrare fino a 22-24 kHz. Sulla base di questo assunto, ci si è chiesti se fosse possibile utilizzarli per monitorare almeno una parte delle specie di chirotteri esistenti.
La prima fase della ricerca è stata condotta a Torino e in altre aree del nord Italia, con una fase di campionamento in Spagna, dove è stata registrata la nottola gigante (Nyctalus lasiopterus), il più grande e tra i più misteriosi chirotteri europei. Sono state effettuate delle serate di registrazione utilizzando vari smartphone e tablet tra i più venduti globalmente, affiancati da un bat detector. Sono quindi state confrontate la quantità e la qualità delle registrazioni ottenute.
Nottola comune (Nyctalus noctula) ritratta durante le misurazioni
I risultati hanno evidenziato che almeno nove specie di chirotteri europei possono essere monitorate utilizzando i dispositivi mobili, con una quantità e qualità delle registrazioni comparabile a quella ottenuta tramite i bat detector. È emerso che i dispositivi iOS offrono una sensibilità superiore, rilevando segnali a distanze maggiori rispetto ai bat detector, mentre i dispositivi Android hanno mostrato nel complesso una minor sensibilità, con variazioni significative nelle performance a seconda del modello.
In una fase successiva, è stato coinvolto un gruppo di volontari, chiedendo loro di utilizzare i propri smartphone o tablet per registrare i segnali a basse frequenze emessi dai chirotteri nelle vicinanze delle loro abitazioni. Seguendo un protocollo standardizzato, i volontari hanno lasciato i dispositivi a registrare su davanzali, balconi o in giardini, inviando successivamente le registrazioni per le analisi. Sono stati testati 35 modelli di smartphone e tablet, ognuno dei quali ha dimostrato di poter registrare chirotteri.
Pipistrello nano (Pipistrellus pipistrellus) rifugiato in una cavità rocciosa
Una delle considerazioni più interessanti che è emersa dallo studio è che le specie registrabili dai dispositivi mobili sono anche quelle più comunemente presenti nelle aree urbane, come i generi Pipistrellus, Hypsugo e Tadarida, oltre a specie più legate agli ambienti forestali, come le nottole (genere Nyctalus), che molto spesso vengono comunque registrate di passaggio sopra le città. Ciò offre l’opportunità di monitorare la chirotterofauna urbana, soprattutto considerando la natura partecipativa del metodo. Con un’organizzazione adeguata, sarebbe dunque possibile monitorare i chirotteri urbani interamente su base volontaria e senza costi di strumentazione, offrendo ampie possibilità applicative in Europa e nel mondo.
Nonostante i risultati siano promettenti, il metodo presenta ancora alcune sfide. Ad esempio, la disponibilità di app specifiche per la registrazione varia tra i dispositivi Android e iOS. Su Android, l’app Bat Recorder (inizialmente sviluppata per funzionare in associazione a un microfono ultrasonico USB) permette di impostare la modalità di registrazione automatica, attivata cioè dalla rilevazione di segnali potenzialmente emessi da chirotteri, risparmiando spazio di archiviazione e semplificando l’analisi acustica. Questa app non è però disponibile per iOS, che al momento richiede registrazioni continue, più onerose da analizzare.
Un’altra sfida è la variabilità nell’efficacia dei dispositivi, con differenze significative sia tra brand diversi sia tra modelli dello stesso brand. In un progetto di citizen science basato sull’applicazione di questo metodo, i volontari dovrebbero quindi testare la sensibilità del proprio dispositivo per garantire la comparabilità dei dati raccolti. Tuttavia, incorporando i dispositivi mobili nei programmi di monitoraggio già esistenti o creando nuovi programmi dedicati, si potrebbe non solo facilitare la raccolta di dati a costi ridotti, ma anche aumentare la consapevolezza e la conoscenza dei chirotteri presso il pubblico.
Per registrare i segnali dei pipistrelli è sufficiente uno smartphone. Registrazione dei segnali a bassa frequenza dei chirotteri utilizzando uno smartphone
Testo e foto dall’Ufficio Stampa Area Relazioni Esterne e con i Media Università degli Studi di Torino
BATTERI INTESTINALI COME IL LACTIPLANTIBACILLUS PLANTARUM MIGLIORANO CRESCITA ANIMALE PRINCIPALMENTE IN QUANTO PARTNER ATTIVI (SIMBIONTI)
Pubblicato su «Scientific Reports» lo studio dell’Università di Padova in cui si dimostra per la prima volta che se i batteri intestinali (Lactiplantibacillus plantarum) sono vivi e attivi entrano in simbiosi benefica con l’animale e sono fonte nutritiva
Il microbiota intestinale è l’insieme dei microrganismi (batteri, ma anche virus, funghi e protozoi) ospitati da ciascun essere umano o animale sin dalla nascita e per tutta la sua vita. È una popolazione composta da centinaia di specie diverse formate da cellule e geni.
Queste “comunità”, come è noto da tempo, esercitano un effetto benefico sulla nostra salute: temprano il sistema immunitario, proteggono dalle infezioni di agenti patogeni, favoriscono la digestione e prevengono malattie cardiovascolari. Negli ultimi anni è stato scoperto che specifici batteri intestinali favoriscono anche la nostra crescita in condizioni di denutrizione. Semplificando, se una dieta è povera in nutrienti come ad esempio le proteine e se sono presenti batteri intestinali benefici, questi ultimi favoriscono comunque la crescita compensando la mancanza, come si avesse una dieta standard.
È stato anche dimostrato che ceppi di batteri appartenenti alla specie Lactiplantibacillus plantarum, comunemente isolati da diverse piante e presenti nel microbiota intestinale di molti animali, sono in grado di migliorare la crescita sia di insetti che di mammiferi (ad esempio i topi) se gli animali hanno un deficit nutrizionale.
Rimane da capire, però, il perché alcuni batteri intestinali – tra cui appunto il Lactiplantibacillus plantarum – migliorino la crescita di un animale. Sono batteri simbionti, cioè colonizzano l’intestino, ma al contempo apportano un vantaggio per l’organismo? Oppure sono semplicemente una fonte nutritiva? Su questo argomento la comunità scientifica si è sempre divisa.
Lo studio dal titolo “Gut microbes predominantly act as living beneficial partners rather than raw nutrients” pubblicato su «Scientific Reports» e guidato dalla professoressa Maria Elena Martino del Dipartimento di Biomedicina Comparata e Alimentazione dell’Università di Padova ha dimostrato, per la prima volta, che i batteri intestinali esplicano la loro azione benefica migliorando la crescita animale principalmente in quanto partner attivi (simbionti) e, solo secondariamente, perché costituiscono anche una riserva energetica.
La ricerca è stata condotta sull’attività batterica intestinale nel moscerino della frutta, la Drosophila melanogaster, attraverso l’uso di batteriostatici, cioè agenti in grado di inibire o limitare la replicazione batterica senza però uccidere il microorganismo. Questa metodologia ha permesso di analizzare tre condizioni fisiologiche nei batteri per vedere e quantificare gli effetti sull’animale: la condizione naturale, cioè l’attività di batteri vivi e attivi accoppiata alla crescita; l’attività di batteri vivi, ma che non si replicano; infine l’attività di batteri morti, cioè utilizzati come sola fonte nutritiva dall’animale.
«Lo studio – dice la professoressa Maria Elena Martino – ha evidenziato due importanti risultati: il primo è che l’effetto maggiore di promozione della crescita animale si ottiene esclusivamente in presenza di batteri vivi e attivi, in particolare il 60% dell’effetto benefico esercitato dai batteri intestinali deriva dalla loro interazione attiva con l’organismo. Il secondo è che l’effetto benefico, sempre e solo con batteri vivi e attivi, sulla crescita è il risultato di due componenti: da un lato le cellule batteriche rappresentano comunque una fonte nutritiva, dall’altro vi è sia la produzione di metaboliti (amino-acidi) che una stimolazione del sistema immunitario dell’animale. Specificando ulteriormente abbiamo notato che il 60% dell’effetto benefico, come detto, è dovuto all’attività batterica (vitalità), la risorsa nutritiva è circa il 15%, mentre il resto della percentuale deriva da altri fattori minori. In conclusione, la ricerca ha permesso, per la prima volta, di dimostrare e quantificare l’effetto benefico dei batteri intestinali: esso deriva dall’interazione tra il batterio con il proprio ospite animale. Secondariamente dalla capacità dell’animale di trarre nutrienti dalla biomassa batterica. Questo studio – conclude Martino – non solo rappresenta un significativo passo in avanti nella comprensione delle relazioni tra animali e microbiota, ma determina in maniera inequivocabile il ruolo dei batteri intestinali per la crescita animale e umana».
COORDINAZIONE E REGOLARITÀ RITMICA TIPICAMENTE UMANE TROVATE IN UN ALTRO PRIMATE
I ricercatori dell’Università di Torino, studiando canti di gibboni in natura e in cattività, hanno riscontrato somiglianze ritmiche con gli esseri umani e con altre specie di primati
Foto di Giovanni Di Panfilo
Oggi, mercoledì 11 gennaio 2023, sulla prestigiosa rivista scientifica Proceedings of the Royal Society B è stato pubblicato l’articolo “Isochrony and rhythmic interaction in ape duetting”, coordinato dai ricercatori dell’Università di Torino, della King Mongkut’s University of Technology Thonburi di Bangkok e dell’Istituto Max Planck di Psicolinguistica di Nijmegen. Attraverso questa ricerca gli autorihanno studiato le vocalizzazioni dei gibboni dalle mani bianche, tra i più famosi primati che cantano duettando, registrate sia in alcuni parchi zoologici italiani, sia nelle foreste della Thailandia.
I ricercatori hanno osservato come questi canti posseggano delle regolarità ritmiche in parte simili a quelli della musica umana. Questa scoperta si inserisce in un progetto a lungo termine dell’Università di Torino e dell’Istituto Max Planck di Psicolinguistica sui tratti musicali condivisi da specie diverse. Questo filone di ricerca ha come obiettivo quello di far luce sulla biologia e l’evoluzione di ritmo e musica nella nostra specie.
Il team di ricerca internazionale, guidato dai ricercatori seniorMarco Gamba (Università di Torino), Tommaso Savini (King Mongkut’s University) e Andrea Ravignani (Max Planck Institute), si è messo alla ricerca di abilità musicali nei primati.
“Da molto tempo cerchiamo di capire quali tratti della musicalità siano condivisi tra specie diverse – dichiara Andrea Ravignani – ma lo studio degli aspetti ritmici del canto dei primati è davvero agli albori. In questo studio abbiamo indagato il legame tra isocronia, quanto un ritmo individuale è regolare, e sincronia, quanto due individui si coordinano ritmicamente, in un animale non umano”.
Una parte del gruppo di ricerca si era già occupata dei canti di un altro primate cantante, il lemure Indri indri del Madagascar, ma i ricercatori volevano confrontare quei risultati con una specie di primate antropomorfo, come i gibboni. Inoltre, avevano come obiettivo quello di far luce sugli effetti di interazione che si manifestano durante i duetti di questi gibboni.
“La presenza di ritmi categorici, come l’isocronia, – dichiara Teresa Raimondi, dottoranda di Scienze Biologiche e Biotecnologie Applicatee prima autrice del lavoro – è una caratteristica musicale universale presente in tutte le culture umane che qui osserviamo anche in un primate antropomorfo come il gibbone lar. Abbiamo anche dimostrato che l’aumento della frequenza di emissione delle vocalizzazioni duranteil canto è legata complessivamente ad un aumento dell’isocronia, suggerendo che i vincoli fisiologici respiratori svolgono un ruolo nel determinare la struttura ritmica del canto”.
Foto di Giovanni Di Panfilo
Giovanni Boris Di Panfilo ha registrato i canti dei gibboni dalle mani bianche allo Huai Kha Khaeng Wildlife Sanctuary in Thailandia, Matteo Pasquali e Martina Zarantonello, come Di Panfilo, studenti della laurea magistrale Evoluzione del Comportamento Animale e dell’Uomo, hanno invece lavorato su gruppi familiari in cattività presso il Parco Zoo Falconara e il Parco Faunistico Cappeller vicino a Bassano del Grappa.
“L’isocronia appare anche modulata a seconda del contesto di emissione. – dichiara Marco Gamba, docente del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università di Torino– Questi animali paiono essere più isocroni quando duettano rispetto a quando cantano da soli. Abbiamo anche osservato una causalità statistica tra le note di un individuo e le note di un altro individuo. Questi studi aprono nuove prospettive di indagine in ottica comparativa e partecipano alla costruzione di un mosaico delle capacità musicali nelle specie animali”.
Coordinazione e regolarità ritmica tipicamente umane trovate in un altro primate, nei gibboni dalle mani bianche. Foto di Giovanni Di Panfilo
Articolo:
Raimondi T, Di Panfilo G, Pasquali M, Zarantonello M, Favaro L, Savini T, Gamba M, Ravignani A. 2022 Isochrony and rhythmic interaction in ape duetting. Proc. R. Soc. B 20222244. https://doi.org/10.1098/rspb.2022.2244
Testo e foto dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino
LA MEMORIA EPISODICA DEI DELFINI, COSÌ SIMILE A QUELLA UMANA, PUÒ AIUTARCI A CAPIRE L’EVOLUZIONE DEI NOSTRI RICORDI
Lo studio dell’Università di Cambridge, in collaborazione con l’Università di Torino e il Parco Zoomarine di Roma, indaga su un nuovo aspetto della psicologia di questi mammiferi, capaci di ricordare informazioni precise datate nel tempo e nello spazio.
Lunedì 25 luglio è stato pubblicato, sulla prestigiosa rivista Current Biology, uno studio di psicologia comparata intitolato Episodic-like memory in common bottlenose dolphins (Tursiops truncatus). Lo studio, condotto da un gruppo di ricercatori dell’Università di Cambridge, in collaborazione con alcuni etologi marini del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi dell’Università degli Studi di Torino e del Parco Zoomarine di Roma, ha scoperto che i delfini appartenenti alla specie Tursiops truncatus sono capaci, senza nessun bisogno di addestramento specifico, di ricordare informazioni su “dove” e su “chi” ha dato loro un oggetto. Questi risultati suggeriscono che i delfini, in modo simile agli umani, hanno una “memoria episodica” ovvero una memoria che contiene informazioni datate temporalmente e spazialmente.
“Considerate le complesse abilità cognitive, sospettavamo che i delfini fossero capaci di ricordare eventi nel passato ma non eravamo a conoscenza del tipo memoria utilizzata”, spiega James R. Davies, ricercatore presso il Comparative Cognition Lab dell’Università di Cambridge.
Questo studio dimostra che i delfini sono capaci di ricordare informazioni che non sapevano essere cruciali.
“Nelle fasi iniziali della ricerca, abbiamo addestrato 8 delfini a prendere e successivamente riportare una boa in una specifica postazione della loro vasca”, aggiunge il Dott. Elias Garcia-Pelegrin.
“Successivamente abbiamo verificato la loro capacità di richiamare in memoria informazioni accessorie acquisite nella fase di addestramento, circa il «dove» (la posizione della boa) e il «chi» (lo sperimentatore che rilascia la boa in acqua)” continua il Dott. Luigi Baciadonna, ricercatore UniTo e coautore dello studio che ha condotto i test sui delfini. “Nel test di memoria – prosegue Baciadonna – il ricercatore richiede nuovamente al delfino di riportare l’oggetto, ma in questa fase l’oggetto non è più nella posizione dove era stato rilasciato. In questa situazione, l’unica possibilità da parte del delfino per assolvere il compito affidato dal ricercatore è quella di ricordare il precedente episodio e in particolare dove fosse l’oggetto e chi fosse lo sperimentatore che lo aveva lasciato, cioè informazioni accessorie memorizzate in modo automatico”.
La memoria episodica dei delfini può aiutarci a capire l’evoluzione dei ricordi umani
Il Dott. Livio Favaro, coautore e ricercatore in Biologia Marina presso l’Università degli Studi di Torino, spiega che i risultati sono chiari:
“Tutti i delfini hanno superato il test di memoria del «dove», e sette delfini su otto hanno superato il test di memoria del «chi». L’aspetto interessante – continua Favaro – è che le informazioni richiamate in memoria, essenziali per superare le prove, erano secondarie, non essenziali per il recupero dell’oggetto nella prova antecedente il test. Tutto questo suggerisce una memoria episodica in questi mammiferi marini”. La Prof.ssa Nicola S. Clayton, coautrice e responsabile del Comparative Cognition Lab dell’Università di Cambridge, aggiunge che “la complessità socio-ecologica dei delfini ha plausibilmente favorito l’evoluzione di complesse abilità cognitive come quella riportata nello studio”.
La Dott.ssa Cristina Pilenga, responsabile Scientifico di Zoomarine, sottolinea che “per il personale del Parco è stata una grande soddisfazione partecipare a questo studio. I risultati permetteranno anche di migliorare lo stato di benessere di questi animali sotto le cure umane e di rendere più efficaci le azioni di salvaguardia della specie in Natura”.
Tutti gli autori, infine, osservano che le prossime ricerche chiariranno quanto la complessità dei ricordi dei delfini sia paragonabile a quella degli esseri umani, con la prospettiva di definire ulteriori aspetti sull’evoluzione della memoria umana.
La memoria episodica dei delfini può aiutarci a capire l’evoluzione dei ricordi umani
Testo e foto dei delfini del Parco Zoomarine di Roma dall’Area Relazioni Esterne e con i Media dell’Università degli Studi di Torino sullo studio che esplora come la memoria episodica dei delfini possa aiutarci a comprendere l’evoluzione dei ricordi umani.
