Ricerca di biologia

RICERCA DI BIOLOGIA

Etologia: studio delle abitudini e del comportamento degli animali nel loro ambiente naturale.

Nei decenni a cavallo del secolo scorso e quello presente, si teneva spesso a spiegare il comportamento umano e animale con gli istinti, cioè con i modelli di attività innati e immutabili. Secondo alcuni psicologi, addirittura, questi sarebbero stati alla base di qualsiasi comportamento. Lo psicologo inglese William McDougall, per esempio, scriveva nel 1908: "Possiamo dire che, direttamente o indirettamente, gli istinti sono motori principali di tutta l'attività dell'uomo (.) togliete questi impulsi potenti e l'organismo non sarà capace di svolgere alcuna attività".

L'avvento della scuola comportamentistica, la nascita della psicologia e la ricerca di metodi terapeutici che permettessero di modificare comportamenti disturbati fecero, però, cadere in disuso la dottrina degli istinti, tanto che, nel 1924, il famoso psicologo americano John Watson poteva tranquillamente affermare:"il concetto di istinto non ci serve più in psicologia".

Solo durante gli anni Cinquanta, grazie alle fondamentali scoperte degli etologi, l'interesse per questi problemi si risvegliò notevolmente.

Gli etologi studiano il comportamento degli animali nel loro ambiente naturale di vita. Tali studiosi si recano nei luoghi in cui si trovano gli animali che intendono esaminare e, dopo aver nascosto in posti adatti macchine da presa o fotografiche, registratori e microfoni, osservano pazientemente e per lunghi periodi le attività degli animali. Per esempio essi sono:

stereotipati, cioè effettuati sempre nello stesso modo, come se seguissero una specie di copione immutabile;

specifici, cioè caratteristici della specie a cui appartiene l'animale: è possibile riconoscere la specie di un uccello notando semplicemente la forma del suo nido.

Provocati in modo regolare e costante da semplici e tipici stimoli-segnale.

Niko Timbergen, un etologo olandese vincitore del premio Nobel, ha indicato un esempio chiaramente dimostrativo di questi schemi di comportamento nello spinarello maschio, un piccolo pesce di fiume, durante il periodo dell'accoppiamento.

CARATTERISTICHE

Lo spinarello possiede un corpo ovale e compresso lateralmente. La principale peculiarità è la presenza di tre spine libere sul dorso, davanti alla pinna dorsale. Inoltre, il corpo è corazzato da alcune placche ossee sui fianchi. Queste possono essere disposte in modo diverso (solo sui lati,

sul corpo o solo sulla parte anteriore) e, sulla base di ciò, si distinguono tre forme. Questo pesce è lungo circa 5-8 cm e, in mare, arriva a 11 cm all'età di 3 anni.

VITA ED ABITUDINI

Gli spinarelli si dividono in gruppi sedentari ed altri migratori. I primi vivono in canali e stagni ricchi di vegetazione. I secondi trascorrono l'inverno in mare e, all'arrivo della primavera, risalgono le acque dolci per riprodursi tra marzo e luglio. La livrea del maschio è solitamente argentata ma, nel periodo riproduttivo, assume vivaci colori e l'occhio diviene blu iridescente. Come accade in molti pesci, è il padre a costruire il nido prima e a prendersi cura delle uova e degli avannotti poi. Per comporre il nido utilizza frammenti di piante assemblate con sostanze cementanti prodotte dai reni; è realizzato in acque poco profonde ed è posto in una buca, nella

sabbia. Il maschio difende con determinazione il nido e la zona circostante. La femmina sceglie il maschio in base a due fattori: i colori vivaci della livrea del compagno, in particolare l'addome rosso, che riflettono un buono stato di salute del futuro padre e, altro fattore fondamentale, è la strategica costruzione del nido, tale da assicurare protezione alle uova. La femmina conquistata si lascia coinvolgere in una serie di danze a zig-zag, sino a che è direzionata dal maschio verso il nido e, stimolata sulla coda dal muso del compagno, rilascia le uova (da 100 a 400), che sono velocemente fecondate dagli spermi. Terminata la deposizione il maschio allontana repentinamente la partner ed è pronto per conquistarne un'altra: così alla fine si accumulano 300-1000 uova. Queste schiudono in tempi variabili, a seconda della temperatura, in 4-27 giorni. In queste settimane il maschio è impegnato a cambiare continuamente l'acqua e a rendere il nido salubre per lo sviluppo delle uova fecondate. I piccoli spinarelli rimangono nel nido per una settimana sotto la stretta sorveglianza paterna. Successivamente si allontanano stazionando tra le piante e nutrendosi di piccoli animali. Al giungere dell'estate gli spinarelli si portano in mare generando dei banchi lungo le spiagge. All'età di 1-2 anni sono pronti per riprodursi.

Oggi la teoria secondo cui gli scatenatori spiegano buona parte del comportamento è controversa sia perché non sempre le strutture scatenanti provocano reazioni automatiche e complete sia perchè non si riesce a capire come mai semplici e talvolta rudimentali zimbelli possano funzionare da scatenatori, mentre spesso gli animali sono capaci di distinguere stimoli e configurazioni molto sottili. Secondo teorie più moderne è molto probabile e verosimile che gli organismi posseggano un programma innato, non così rigido come vorrebbero le scuole di Lorenz e Tinbergen, ma flessibile, cioè più o meno adattabile alle diverse situazioni e, perciò, automodificabili.

Niko Tinbergen è importante soprattutto per essere stato l'etologo che più degli altri si è battuto affinché le ricerche sul comportamento animale non fossero più legate ai metodi della psicologia umana, ma effettuate principalmente in campagna mediante l'osservazione diretta. Fondamentale a questo riguardo è il suo libro Studio sull'istinto. Per condurre le sue ricerche egli introdusse l'uso del releaser, uno speciale dispositivo con cui è possibile imitare l'oggetto stimolante una reazione. Con questo dispositivo Tinbergen riuscì a capire i molti modi con cui gli animali comunicano tra di loro e il significato dei loro gesti ed atteggiamenti. Ciò, inoltre, gli permise di dare un'interpretazione ad atteggiamenti apparentemente senza significato e/o assurdi, i quali, invece, si sono rivelati dei rituali di grande importanza per la vita degli animali.

METODI E SCOPI DELL'ETOLOGIA

Una ricerca etologica inizia con l'analisi preliminare dei comportamenti (Analisi morfologica), che non è solo descrizione di essi, ma anche studio quantitativo e statistico.

Per tale scopo si utilizzano tecniche e strumenti diversissimi. Il progresso tecnologico ha realizzato strumenti (per la registrazione continua e automatica), che, oltre ad alleviare la fatica dello sperimentatore e a consentire una documentazione più obiettiva ed estesa, permettono di registrare attività che si sottraggono all'osservazione diretta.

Riprese accelerate o rallentate con cineprese e telecamere consentono l'analisi di movimenti rapidissimi o di spostamenti lenti, mentre l'uso dell'infrarosso e degli intensificatori di brillanza permette di osservare nell'oscurità le attività degli animali notturni.

Le emissioni sonore e ultrasonore di molti animali sono oggi disponibili sotto forma di sonogrammi, che riproducono la frequenza, la durata e l'intensità relativa dei suoni.

È divenuta pratica comune applicare ai più diversi animali terrestri emittenti radio (per quelli acquatici si usano emittenti di infrasuoni) al fine di seguirli nei loro spostamenti in natura, anche per mezzo di impianti di radiogoniometria automatica o addirittura di satelliti. Le radio-trasmittenti, collegate con appositi sensori, possono anche fornire dati fisiologici importanti, quali la pressione o la frequenza cardiaca, senza limitare gli animali nelle loro attività naturali (biotelemetria).

Lo studio etologico di una specie animale inizia, quindi, con un inventario dei moduli comportamentali, che l'osservazione ripetuta permette ben presto di identificare nell'apparentemente grande variabilità dei comportamenti. Un simile inventario, detto etogramma, caratterizza e distingue ciascuna specie, anche rispetto alle affini.

L'analisi del comportamento può richiedere la sperimentazione, ma l'osservazione ripetuta in condizioni naturali o seminaturali in molti casi la può sostituire e per determinati problemi l'osservazione ripetuta in diverse condizioni naturali è addirittura insostituibile: ad esempio, gli uccelli che migrano di notte rivelano all'osservazione col radar di saper tenere una rotta appropriata al raggiungimento della loro destinazione; infatti, registrazioni effettuate per più notti in situazioni astronomiche e metereologiche diverse hanno dimostrato che né la luna né le stelle sono un fattore orientante indispensabile al mantenimento della rotta: tale risultato sarebbe stato difficile da raggiungere per via sperimentale.

L'Analisi causale dei comportamenti è diretta alla soluzione di quattro problemi fondamentali: le cause immediate, il significato biologico, i determinanti ontogenetici e quelli filogenetici.

Le Cause immediate (lo studio dei 'come') fondamentalmente cercano di analizzare il comportamento con i metodi propri della fisiologia, pur con gli ostacoli dovuti all'enorme complessità dell'apparato nervoso e avendo presente che spesso i sistemi complessi non possono essere compresi in base alle sole proprietà delle loro componenti elementari.

Il Significato biologico rappresenta lo studio dei 'perché' di un dato comportamento; esso generalmente porta alla conclusione che quel comportamento è diretto al successo riproduttivo dell'individuo.

Gli altri due problemi riguardano i Determinanti del comportamento, sia quelli che hanno operato durante l'ontogenesi dell'individuo che quelli che si sono modellati nel corso dell'evoluzione della specie: il comportamento è parte del fenotipo e come tale si realizza individualmente dall'interazione con l'ambiente dei fattori ereditari che sono responsabili sia delle azioni istintive che dei limiti della capacità ad apprendere; a loro volta i fattori ereditari di una specie sono determinati dall'origine della specie stessa e dalle successive pressioni selettive cui è stata sottoposta.

TIPOLOGIE DI COMPORTAMENTO

In passato, gli etologi hanno classificato tutti i comportamenti in due categorie: innati (o istinti) e appresi (o apprendimento). Queste categorie tradizionali erano state create per distinguere i meccanismi che sono alla base dei diversi tipi di comportamento: mentre si riteneva che il comportamento appreso fosse completamente (o in gran parte) dipendente dall'esperienza (cioè dalle influenze ambientali), si assumeva come dato di fatto che gli istinti fossero controllati geneticamente. Ma è stato dimostrato che i comportamenti di un individuo, comunque etichettati, scaturiscono sempre dall'interazione tra fattori genetici e ambientali, la cui integrazione avviene durante lo sviluppo.

Vi sono, tuttavia, importanti differenze nei meccanismi immediati (fisiologici e neurologici) che controllano il comportamento innato e quello appreso; inoltre, molti comportamenti non si adattano rigidamente né all'etichetta di istintivo né di appreso, perché spesso gli istinti possono essere modificati dall'esperienza e l'apprendimento, talvolta, diventare immodificabile.

Due pappagalli di grosse dimensioni, il galah (Cacatua roseicapilla) e il cacatua rosa (Cacatua leadbeateri) vivono nelle stesse foreste di eucalipti che si trovano in alcune zone dell'Australia. Entrambe le specie usano i buchi negli alberi come luoghi di nidificazione e talvolta la stessa cavità viene occupata contemporaneamente da una coppia di galah e da una di cacatua rosa: dal momento che essi non cominciano a covare fintanto che non sia stata completata la deposizione e siccome ci vogliono dai tre ai quattro giorni prima che la femmina abbia deposto il suo ultimo uovo, due coppie possono usare lo stesso nido contemporaneamente senza darsi troppa noia. Tuttavia, insorgono conflitti quando, completate le deposizioni, il cacatua rosa e il galah cercano di covare le uova contemporaneamente: il cacatua rosa, che è più grande, ha la meglio e sfratta il più piccolo galah, le cui uova sono, quindi, inconsapevolmente covate dal cacatua rosa. Questo caso ci fornisce un esperimento naturale sugli effetti dell'esperienza sullo sviluppo del comportamento di un individuo.

Il galah adottato si comporta come i genitori naturali o come quelli adottivi?

Non esiste una risposta univoca a questa domanda, perché dipende dal tipo di comportamento preso in esame. I nidiacei del galah quando vogliono essere nutriti dai loro genitori emettono richiami di implorazione tipici della propria specie: i cacatua rosa si sentono obbligati a nutrirli, sebbene tali richiami siano diversi da quelli emessi dalla loro prole naturale, poiché vi sono altri stimoli dei piccoli galah simili a quelli dei piccoli cacatua rosa. Inoltre, molto tempo dopo aver lasciato il nido, gli adottati, se sorpresi da qualche cosa che li spaventa, emettono richiami di allarme tipici dei galah. Ma, per quanto riguarda i richiami di contatto che i pappagalli usano per mantenere i legami con gli altri membri dello stormo, i galah adottati emettono suoni quasi identici a quelli del cacatua rosa; inoltre, essi non volano col rapido movimento adottato dai loro conspecifici ma col lento battito di ali caratteristico dei cacatua rosa e si nutrono del cibo normalmente consumato dai cacatua rosa, generalmente evitato dai galah.

Queste osservazioni ci consentono di classificare i comportamenti dei galah adottati come segue: il richiamo di richiesta di cibo e quello di allarme risultano innati, mentre il richiamo di contatto, la geometria del volo e le preferenze alimentari risultano decisamente appresi; in altre parole, lo sviluppo dei richiami di richiesta di cibo e di allarme non viene alterato dall'esperienze fornite dai genitori adottivi, mentre i richiami di contatto, la geometria del volo e le preferenze alimentari sono modificati dalla situazione abnorme nella quale si vengono a trovare i galah adottati.

asjs