Comunicazione animale

Comunicazione animale

Testi consigliati

• J.W. Bradbury, Principles of animal communication
• J. Maynard, Animal signs
• P. D'ettore, Sociobiology of communication
• T.D. Wyatt, Pheromones and animal behaviour

Definizione e principi generali della comunicazione animale

La comunicazione animale interessa tutti gli organismi; non c'è nessuna specie che non comunica. Comunicano tutte a vari livelli. I due estremi della comunicazione sono i parameci e gli umani. Due parameci che si riproducono per coniugazione hanno bisogno di segnali chimici per potersi attrarre; già a livello dei protisti c'è bisogno di comunicare per la riproduzione. In generale, quando i gameti si devono incontrare, ci deve essere un segnale per l'avvicinamento ed il riconoscimento dei gameti. Nell'altro estremo c'è l'uomo, la comunicazione arriva a dei livelli molto elaborati e sofisticati. Il linguaggio umano è una delle comunicazioni tra le più raffinate nel mondo animale; abbiamo anche altri segnali come quelli di tipo visivo.

Con le espressioni facciali si comunicano circa 7 emozioni. Le espressioni facciali sono innate:

• I bambini alla nascita le mostrano già
• Sono capite da tutti (definite quindi trasversali)
• Sono date da un particolare sviluppo dei muscoli facciali

Anche i primati mostrano queste espressioni e molte volte si ha perfino la perdita di pelo del volto per mostrarle meglio. Persone cieche alla nascita le mostrano con la stessa intensità di persone vedenti.

In mezzo tra questi due estremi ci sono tanti animali e il loro modo di comunicare, come il cane, il gatto o gli uccelli. Ad esempio, il cane che fa pipì e marca il territorio è un esempio di segnale chimico, o il gatto che prende la posizione di "frizzi", comunica la possibilità di attacco e mostra la sua aggressività.

Gli animali comunicano con i conspecifici per aumentare la loro fitness, questo vale particolarmente per gli animali che vivono in società. Utilizzano tanti canali comunicativi diversi; alcuni utilizzano un canale e basta, altri ne usano più di uno contemporaneamente. C'è una grande diversità perché ci sono delle limitazioni fisiologiche e strutturali; ad esempio, una lumaca non può produrre un suono perché non è equipaggiata dal punto di vista morfologico. In alcuni casi, l'ambiente determina quale canale può essere utilizzato da quell'animale, altre volte invece è l'evoluzione che ha selezionato dei canali comunicativi.

Cos'è la comunicazione animale?

Definire la comunicazione animale è uno degli argomenti più dibattuti in etologia; è difficile definirne i limiti. Se diamo una definizione poco restrittiva rischiamo di includere nella comunicazione dei comportamenti e dei meccanismi che non fanno parte della comunicazione, con una definizione troppo restrittiva succede il contrario; c'è quindi un grande dibattito sui limiti della comunicazione.

La comunicazione è quel processo che prevede il passaggio di informazioni di certa natura da un emittente o segnalatore a un ricevente. Su questa definizione c'è concordanza. Chi riceve utilizza quest'informazione per comportarsi di conseguenza e risponderà nel modo più opportuno. Il mezzo con cui vengono fornite le informazioni è quello che viene chiamato segnale. Il segnale può essere di varia natura: chimico, visivo, sonoro etc. I segnali possono essere vicini o lontani, in base all'ambiente ed al tipo di segnale utilizzato. Il ricevente cambia il comportamento o la fisiologia per rispondere al segnale, in maniera adattativa.

La definizione che viene comunemente data è: c'è comunicazione quando un'azione da parte di un organismo o di una cellula altera il comportamento di un altro organismo o cellula. Una variante dice che c'è comunicazione quando si può dimostrare che il comportamento di un animale ha un effetto sul comportamento di un altro, ma questa definizione è troppo ampia, include eventi che non fanno parte della comunicazione. Se ad esempio spostiamo la sedia, tutti spostiamo la nostra attenzione alterando il nostro comportamento, ma non ci sono finalità di comunicazione, rientrando tuttavia nel concetto di comunicazione. Questa definizione include quindi dei meccanismi che non sono comunicazione. Un uomo che con il suo respiro produce CO₂, attrae le zanzare che succhiano il suo sangue. Questa formazione accidentale altera il comportamento ma non è comunicazione.

Cues e segnali

Questo ci porta alla distinzione tra cues e segnali. I segnali sono quegli stimoli che trasferiscono informazioni che avvantaggiano il segnalatore, mentre i cues sono stimoli percepiti da altri animali che non avvantaggiano il segnalatore; è un'informazione accidentale che viene emessa ma non porta vantaggio.

C'è un'altra distinzione tra segnale e coercizione. Il maschio di un cervo allontana un altro maschio dal suo territorio con delle spintonate, avvantaggia solo chi ha dato questo segnale di allontanamento; però questo tipo di comportamento non si è evoluto a questi scopi, non c'è stato un percorso evolutivo atto a produrre questi segnali per allontanare il conspecifico, il conspecifico non ha evoluto sistemi per recepire il messaggio. Bisogna quindi distinguere tra segnali evoluti per quello scopo ed altri tipi di segnale che arrivano allo stesso tipo di risposta ma che non hanno fatto un percorso evolutivo specifico.

Sul termine cues c'è un dibattito; qualcuno dà una definizione ampia dicendo che è ogni caratteristica del mondo animato ed inanimato che fa da guida per future azioni. Altri dicono che i cues sono sempre presenti ed i segnali sono quegli stimoli che possono o non possono essere emessi. Altri intendono i cues come stimoli che non richiedono costi addizionali, mentre i segnali hanno dei costi addizionali che li caratterizzano.

Un esempio di differenza tra cues e segnali si può fare con agelenopsis aperta, un ragno che vive sulla tela e comunica con altri ragni sulla tela. Comunica con segnali vibrazionali e questi dipendono dalla taglia; più è grande il ragno più fa vibrare la tela, ma la taglia non è un segnale, è una capacità in più che però si riflette sul segnale. La taglia non ha costi addizionali.

Chi beneficia della comunicazione?

I tratti morfologici, fisiologici e comportamentali si evolvono perché avvantaggiano chi li porta. Il comportamento ed i tratti comportamentali si evolvono perché avvantaggiano chi si comporta, uguale per la comunicazione. La comunicazione ha due attori però, un segnalatore ed un ricevente; chi ha i benefici della comunicazione? Entrambi? Solo il ricevente? Solo il segnalatore?

Normalmente in tutti i percorsi evolutivi abbiamo un solo attore e chi mostra quel tratto, se il tratto lo avvantaggia evolverà questo tratto. Nella comunicazione c'è un complesso in cui ci sono due attori che comunicano. Convenzionalmente è stato assunto che entrambe le parti traggono vantaggio dal sistema di comunicazione; chi segnala e chi riceve trae vantaggio ed il sistema si può evolvere, mutualmente è vantaggioso. Questo è generalmente vero se pensiamo agli animali. Ad esempio i segnali di tipo riproduttivo per attrarre il partner sono mutualmente vantaggiosi, sia per chi segnala che per chi riceve.

Non sempre però le due parti hanno lo stesso interesse. Ad esempio, l'interazione tra madre e prole; la madre ha interesse di nutrire in egual modo tutti gli uccellini, dal punto di vista adattativo risponde a tutti gli uccellini. Dall'altra parte invece gli uccellini vogliono avere tutto l'interesse della madre. Nei genitori che cooperano nell'allevamento della prole troviamo un conflitto di interessi tra la prole che chiede e la necessità dei genitori ad avere nuova prole. È quindi utile definire la comunicazione a senso unico, ovvero la comunicazione animale che tende a manipolare; il segnalatore tende a manipolare il comportamento del ricevente a proprio vantaggio.

Ci può essere anche l'intercettazione della comunicazione da parte di un ricevente a cui non era diretto il segnale. Un ricevente illegittimo si accaparra il segnale; ad esempio, un uccellino che canta che vuole richiamare la femmina viene intercettato dal gatto che si avvantaggia del segnale.

Quando andiamo a vedere la comunicazione di una data specie, dobbiamo decidere su che modello ci appoggiamo; se i ricercatori si sono basati su una definizione più larga troveranno più segnali, se la definizione è più stretta definiscono meno segnali. Ad esempio, per il macaco rhesus, due autori hanno definito una lista di segnali molto diversa, da 50 a 22.

Fino a tempi recenti si definiva la comunicazione come quel passaggio di informazioni tra un segnalatore ed un ricevente appartenenti alla stessa specie, intraspecifica. Non ci sono però ragioni per restringere la comunicazione tra specie diverse, anche tra vegetali ed animali. Ad esempio, gli animali con bande gialle e nere sono organismi velenosi, o la Zygena Ionicerae ha colori molto brillanti e gli uccelli non la mangiano. Altri segnali sono di pacificazione e mediano l'interazione tra pesci pulitori e chi si fa pulire o tra un ungulato e l'uccello che va a pulire le orecchie togliendo i parassiti dai padiglioni auricolari.

Non ci si limita però alla comunicazione dentro al regno animale; c'è una grandissima varietà di esempi di segnali comunicativi tra piante ed insetti o tra piante ed altri organismi impollinatori. Ad esempio, tra le api e le piante che devono essere impollinate. Gli occhi delle api percepiscono le lunghezze d'onda più basse nel visibile e i fiori presentano una colorazione che permette di attrarre le api, ma anche gli odori che emettono i fiori si sono evoluti per attrarre questi insetti. Le api in particolare percepiscono l'ultravioletto e sui fiori ci sono una serie di segnali che aiutano le api ad indirizzarsi nel punto in cui potranno raccogliere polline e nettare. Le colorazioni saranno più intense proprio dove l'ape deve andare a raccogliere. La forma dei fiori a volte si è evoluta per facilitare l'atterraggio delle api e su questi petali ci sono delle linee guida dell'impollinazione, delle linee che sono dei segnali visivi e facilitano l'atterraggio e l'impollinazione del fiore stesso.

Segnali con risposta non immediata

Fino ad ora abbiamo parlato di segnali in cui la risposta è immediata; all'emissione di un segnale abbiamo una risposta chiara del ricevente alla ricezione. Questo però non è sempre vero e complica lo studio della comunicazione animale. Un esempio è quello che viene dato dai passeriformi. I passeri domestici presentano una macchia golare di colore scuro che varia da un individuo all'altro; c'è chi ce l'ha più marcata e chi più piccola. I passeri spesso foraggiano in gruppo. Questa variazione della macchia pettorale è correlata con la posizione nella classe gerarchica dentro il gruppo; chi è più dominante dentro il gruppo avrà una pettorina golare più ampia e scura rispetto a chi è subordinato, quindi possiamo individuare lo status gerarchico del gruppo, viene chiamato status badge.

Questo status badge dà un vantaggio poiché quando è presente il cibo, l'individuo dominante, quello con la pettorina golare più marcata ha la priorità all'accesso al cibo. Immediatamente vediamo il vantaggio di questo segnale di comunicazione e di status nei membri del gruppo. Questi segnali dipendono dal contesto; se c'è abbondanza di cibo l'accesso è definito dalla scala gerarchica, in contesti di scarsità di cibo tutti provano ad accedere al cibo indipendentemente dalla scala gerarchica. Spesso quindi un segnale potrebbe non essere rispettato poiché la priorità è diversa al momento.

Un altro esempio in cui un segnale chiaro come quello dello status badge non viene seguito da una risposta chiara è quello della colorazione facciale dei mandrilli che vivono in gruppo. A volte la colorazione della faccia di questi mandrilli è correlata alla scala gerarchica dentro il gruppo, ma se osserviamo le interazioni a volte non troviamo correlazione tra segnale e risposta. I segnali di status sono importanti per stabilire le gerarchie ma una volta stabilite il segnale non ha più importanza.

Ci sono dei segnali che non hanno una risposta immediata; siamo abituati a pensare a risposte immediate al segnale, ma a volte i segnali hanno risposte sulla fisiologia dell'animale e possono comparire molto tempo dopo che il segnale è stato emesso. A volte i segnali vengono emessi, non vediamo una risposta e pensiamo che non abbia una funzione particolare, in verità la funzione è a lungo termine. Uno studio degli anni 60 sul corteggiamento della tortora mostra che i segnali di corteggiamento del maschio nei confronti della femmina, non danno una risposta immediata. Il segnale emesso mette in moto una cascata di segnali e comportamenti che sono a lungo termine. Questi segnali innescano cambiamenti ormonali, l'ipofisi della femmina inizia a secernere ormoni che hanno effetto nella produzione di estrogeno che innescano la costruzione del nido e la nidificazione. La nidificazione poi induce il comportamento di cova e questa induce poi la prolattina, per incubare e nutrire i nidiacei una volta schiusi, i comportamenti non sono immediati e sono più difficili da studiare.

Importanza dello studio della comunicazione

È importante studiare la comunicazione perché ha un ruolo centrale per tutti gli animali che vivono in società. Dove c'è società animale, cooperazione tra membri a creare una società, ci sono segnali di tipo comunicativo, non c'è società senza comunicazione. Si ha collaborazione solo con segnali di comunicazione. Anche chi non vive in società ha necessità di comunicare almeno durante il periodo della riproduzione; se si riproduce sessualmente, la comunicazione media l'incontro dei gameti. Nelle specie solitarie, è importante perché determina l'uso dello spazio, gli animali attraverso segnali di comunicazione spaziano sul territorio e mantengono il territorio tramite segnali di comunicazione sonori, chimici ed altri ancora.

Tutte le specie animali hanno bisogno di almeno una volta nella vita di comunicare. Chi vive in società ha più bisogno di comunicare di chi vive da solo. È importante studiare la comunicazione per capire la quantità di informazione che sono necessarie per comunicare tra un membro ed un altro di questo sistema, è interessante anche studiare la comunicazione per sapere perché gli animali usano sistemi diversi per comunicare.

L'importanza della comunicazione

È importante studiare i segnali dal punto di vista evolutivo; come altri tratti del fenotipo anche i segnali evolvono, possiamo studiare i meccanismi evolutivi studiando i segnali di comunicazione. Spesso vengono usati per ricostruire filogenesi e tassonomia di certi gruppi animali.

I segnali sono importanti per la speciazione, permettono infatti l'isolamento riproduttivo. I segnali di comunicazione che permettono la riproduzione permettono la speciazione. Se cambia il segnale riproduttivo si isolano degli elementi e nasce una nuova specie. La comunicazione ha anche importanti risvolti pratici; con le informazioni che acquisiamo dallo studio di determinate specie possiamo intervenire per la salvaguardia di alcune specie in pericolo, possiamo migliorare il mantenimento di alcune specie protette dentro le aree a loro destinate.

La comunicazione permette a volte di gestire le popolazioni naturali e di riuscire a quantificarle grazie a censimenti fatti sui segnali di comunicazione. La comunicazione può essere usata anche per combattere specie dannose, questo è particolarmente vero per gli insetti, dove lo studio dei segnali di aggregazione permette di fare trappole e sistemi che permettono di attrarre conspecifici di quella specie.

I segnali

I segnali sono di varia natura e sono trasferiti in vario modo, generalmente sono trasferiti attraverso un medium, un mezzo e questo può creare varie problematiche. Un segnale lo possiamo definire come qualsiasi struttura morfologica o pattern comportamentale che permette di comunicare. Non è solo comportamento ma anche una struttura permette di comunicare. Secondo alcuni il segnale può essere suddiviso in due modalità: uno stato o un evento.

Lo stato è qualcosa fisso sull'animale, come ad esempio la coda del pavone o il petto rosso del pettirosso, l'animale se lo porta sempre dietro ed è sempre presente. Questo è particolarmente vero per i segnali visivi e se non vuole comunicare li deve nascondere in qualche modo.

Altre modalità di comunicazione possono essere emesse o meno, in quel caso si parla di eventi. I segnali possono essere manifestati quando l'animale vuole segnalare.

Che informazioni danno i segnali?

Danno informazioni di base su chi è il segnalatore e che caratteristiche ha il segnalatore. Chi segnala comunica proprietà che lo caratterizzano come il sesso, l'appartenenza ad una specie, comunica l'appartenenza ad un gruppo o l'età, delle informazioni relative all'identità del segnalatore. Può anche informare dov'è il segnalatore, la distanza rispetto al ricevente, l'altitudine a cui si trova, l'angolo relativo rispetto a chi riceve; emettendo un segnale l'animale non solo si caratterizza, si presenta ma può dare anche informazioni riguardo alla sua posizione, dà informazioni alle quali il ricevente deve rispondere. Il ricevente risponderà differentemente al contesto in cui il segnalatore si trova a comunicare, la risposta è diversa in base al contesto.

I contesti

Possiamo individuare principalmente 7 contesti generali in cui gli animali comunicano.