Appunti Etologia

Specificità culturale

Il comportamento animale è studiato in psicologia comparata, etologia, ecologia comportamentale e sociobiologia. L’approccio scientifico degli etologi prevede delle possibilità di tipo metodologico e concettuale diverse, alcune di queste sono già state dai fondatori dell’etologia, definite Timbergen, Lorenz e von Frisch. Timbergen ha portato avanti la possibilità di svolgere gli esperimenti in natura, un approccio di tipo moderno che anziché portare avanti le sue verifiche di ipotesi in laboratorio ha agito in natura, ambiente in cui la variabilità non è tenuta sotto controllo. Egli ha suddiviso gli argomenti interessanti in due categorie: “how”, come avvengono le cose, e “why”, quale è la causa ultima che nel tempo ha permesso che si manifestino determinati comportamenti.

L’altro aspetto che forse all’ora non era così chiaro è che l’etologia si colloca all’interno della teoria dell’evoluzione biologica, quindi all’interno di un ambito dove le fasi genetiche sono importanti.

Perché studiare il comportamento animale?

• È affascinante scoprire la diversità del comportamento animale
• Conoscere le basi della nostra sopravvivenza

La teoria dell’evoluzione biologica si basa sulla variabilità, quindi esiste evoluzione se esiste variabilità e diversità. Tale diversità deve esprimersi a livello genetico (a livello di alleli diversi), e l’evoluzione ha luogo quando questa diversità può essere ereditata grazie alla trasmissione di alleli da genitori a figlio.

Variabilità

Tutti gli organismi hanno geni che codificano le informazioni che regolano lo sviluppo del sistema nervoso, dei muscoli e della struttura dell’individuo determinandone in questo modo il comportamento. In ogni organismo i geni sono presenti in una o più forme alternative, gli alleli, che contengono il codice per la fabbricazione di forme leggermente differenti della stessa proteina.

Ereditabilità

Gli alleli possono essere trasmessi dai genitori ai figli.

Differenza di fitness

Qualsiasi allele sia in grado di produrre copie vitali di se stesso in numero superiore a quelle dell’allele alternativo finirà per prevalere nella popolazione. La selezione naturale è l’espressione di un diverso grado di sopravvivenza di alleli alternativi.

Livelli di analisi nello studio del comportamento animale

Cause immediate

• Meccanismi genetici e dello sviluppo: effetti dell’eredità sul comportamento, interazioni gene-ambiente che sottostanno allo sviluppo di meccanismi senso-motori.
• Meccanismi senso-motori: sistemi nervosi per il rilevamento degli stimoli ambientali, sistemi ormonali per l’adeguamento della sensibilità agli stimoli ambientali, sistemi-scheletro-muscolari per l’esecuzione delle risposte comportamentali.

Cause remote

• Percorsi storici che portano a un comportamento attuale: eventi che si verificano nel corso dell’evoluzione, dall’origine del carattere fino ad oggi.
• Processi selettivi che modellano la storia di un carattere comportamentale: utilità passata ed attuale del comportamento in termini riproduttivi.

Domande sul come, riguardo alle cause immediate

Si concentrano sulle basi neuro-fisiologiche del comportamento: come è recepito uno stimolo visivo, tattile, come sono distribuiti i recettori e in che modo questi modificano il loro stato cellulare, attraverso quali mediatori trasmettono il segnale nervoso che poi viene elaborato dal SNC.

Domande sul perché, riguardo alle cause remote

Attraverso quale processo si ha il comportamento attuale: perché si verifica un certo comportamento (perché si è evoluto, perché i geni permettono di aprire le ali per esempio) e perché il cervello induce quel tipo di comportamento.

Quali sono i geni che permettono ad una farfalla di aprire le ali e di mettere in atto un meccanismo di difesa, e che cosa succede a livello cerebrale nella farfalla? L’apertura improvvisa delle ali permette di mostrare.

Ipotesi di co-adattamento David Blest

Le macchie che assomigliano al muso di un gufo (carattere ereditabile, quindi adattamento): consente di suscitare spavento nel predatore e di dar tempo alla farfalla di scappare.

Caratteristiche dell'etologia

Le caratteristiche dell’etologia non riguardano il tema comportamento ma il metodo con cui studiamo il comportamento e la domanda che ci poniamo. Il metodo utilizzato è quello scientifico, tramite due approcci:

• Scienza descrittiva: con scopi pratici come il monitoraggio di una popolazione a rischio di estinzione; questa documentazione è necessaria per poi passare al secondo approccio.
• Scienza esplicativa: legata alla formulazione di ipotesi, che cerca delle spiegazioni attraverso domande prossime e ultime.

Etogramma

Catalogo completo e dettagliato del repertorio comportamentale naturale di una specie animale.

• Definire la specie studiata.
• Descrivere cosa si deve descrivere e come lo si deve fare. Come è possibile standardizzare e rendere obiettive le annotazioni?
• Si registra con grande precisione facendo un disegno o descrivendo la posizione dell’animale (soggettivo).
• Un video sul comportamento dell’animale e poi lo si analizza.
• Si registrano suoni poi analizzati come sonogrammi.

Esempio: la vespa Philanthus trangulum

La vespa Philanthus trangulum caccia le api domestiche (Apis mellifera): viene portata al nido, un tunnel sotterraneo con celle incubatrici laterali rispetto a un corridoio centrale. In ogni cella viene posta un’ape ed un uovo. Quando la larva uscirà dall’uovo si nutrirà dell’ape. Timbergen aveva notato come queste vespe che fanno il nido a terra hanno questo comportamento predatorio, ma come fanno degli animali tutto sommato piccoli con scarsa complessità cerebrale ad avere queste capacità di memoria spaziale e capacità di orientamento?

A questo proposito ha applicato il metodo scientifico delle pigne tutte intorno all’imboccatura della tana di formulazione di ipotesi e ha messo per verificare se la vespa utilizzasse la morfologia esterna del terreno intorno alla tana. Nel primo esperimento ha allontanato i punti di riferimento dalla tana, facendo sì che la vespa non trovasse più la tana. Nel secondo esperimento ha spostato i punti di riferimento di 30 cm dall’imboccatura e, se davvero queste pigne avessero rappresentato dei riferimenti, immaginò che la vespa sarebbe scesa a cercare l’imboccatura della tana anche se essa non era effettivamente lì (ma, appunto, 30 cm più in là). Nel terzo esperimento pose un cerchio di pigne intorno al nido sì che facessero da riferimento spaziale (verifica della previsione). La sua ipotesi era che le vespe possiedono un sistema visivo che raccoglie e immagazzina informazioni circa la configurazione dei riferimenti locali presenti nell’area del nido. La sua previsione era l’incapacità della vespa di tornare al nido e l’esperimento ha confermato la sua teoria. Timbergen si è chiesto innanzitutto che cosa permettesse all’animale di attivare il comportamento, ma anche quale meccanismo cerebrale l’animale utilizzasse.

Adattamento

Caratteristica ereditabile che fornisce ad un individuo un vantaggio rispetto ad altri individui che possiedono differenti caratteri.