Psicobiologia e psicologia animale

DIFFERENZE FENOTIPICHE TRA INDIVIDUI SONO DOVUTE A DIFFERENZE

AMBIENTALI E NON GENETICHE.

Cosa determina il diverso sviluppo degli individui?

• Vespe cartonaie appartenenti ad un nido hanno tutte la capacità di riconoscersi attaccano le intruse

provenienti da altri nidi e quelle che sperimentalmente vengono fatte stazionare in un nido diverso

al momento della schiusa ► ogni nido ha un “odore” CARATTERISTICO tutti gli individui di quel

nido lo portano.

• Topo spinoso tipicamente mostra comportamenti socievoli da adulto con i fratelli mentre attacca

gli estranei, sperimentalmente si possono creare famiglie artificiali ► i fratelli artificiali

mostreranno un comportamento sociale.

• Scoiattolo di terra tipicamente mostra comportamenti sociali con i familiari mentre attacca gli

estranei ► si possono formare nidiate artificiali ► come topo spinoso. Importante femmine sorelle

allevate separatamente comunque si riconoscono ossia percepiscono un “odore” familiare!!!

Scoiattolo di terra ha delle ghiandole che secernono l’“odore” familiare esperimenti con il secreto

spalmato su oggetti lo hanno dimostrato. Analogamente nell’uomo esiste una somiglianza

“olfattiva” tra parenti (ben nota ai cani) questa ad esempio evita l’accoppiamento tra consanguinei.

Differenze genetiche e comportamentali

La migrazione di alcune specie è codificata geneticamente: 1.Irrequietezza, 2.Direzione

preferenziale, 3.Inversione del repere astrale

Per i grandi mammiferi i giovani seguono gli anziani e quindi apprendono la tratta. Per quanto

riguarda uccelli in solitaria, hanno una mappa “scritta” nei geni, ma a causa delle luci artificiali e

dei cambiamenti climatici, sono rispettivamente disorientati e con alterazioni dei periodi

premigratori che causano la modifica di alcuni geni e di conseguenza irrequietezza migratoria.

Ruolo di un singolo gene: Con esperimenti di knockout e knockin è possibile rilevare il ruolo di un

singolo gene nel comportamento. Questo è il caso del gene per TRP2 responsabile del

comportamento di riconoscimento del genere, la sua espressione consente di percepire i feromoni

maschili di genere. Quando avviene il knockout di questo gene “spariscono” i recettori dall’organo

vomero-nasale per determinati feromoni.

Un solo gene determina i seguenti comportamenti: 

• fos il comportamento di cura dei piccoli (fos -/- knockout non lo ha) non è un comportamento

appreso, ma, anzi, è innato perchè essenziale per la vita.

• oxt il comportamento di riconoscimento di una femmina già conosciuta precedentemente (oxt



-/-knockout non lo ha) facilita la memoria. Ad esempio due femmine di topo mettono in atto

lunghi meccanismi di riconoscimento feromonale la prima volta che si incontrano. Ciò non avviene

più perché, tramiti l’analisi feromonale, le volte successive si “ricordano” l’una dell'altra e si 22

riconoscono. Se si spegnesse tale gene, le due topoline farebbero ad ogni incontro i “lunghi

riconoscimenti”.

Altro esempio è il serpente giarrettiera molto diffuso in USA ha 2 popolazioni una costiera che si

nutre essenzialmente della limaccia banana ed una di montagna che si nutre di rane. La preda tipica

è codificata olfattivamente su base ereditaria. Esperimento con i tamponcini imbevuti di odori delle

prede su piccoli di serpente.

• È possibile modificare il DNA di un animale anche inserendo un gene con le tecniche di knockin o

con l’uso di carrier es. adenovirus.

• In laboratorio è possibile ottenere per selezione artificiale una linea ad esempio di topi con un

particolare comportamento es. topi raccoglitori di cotone.

Plomin e colleghi hanno comparato le abilità cognitive dei bambini e genitori biologici o adottivi e

dei fratelli gemelli (MZ e DZ).

Caratteristiche Adattative dello Sviluppo

L’origine del cane e delle razze canine? E le antiche razze canine italiane da lavoro come sono state

ottenute? Esempio la selezione per 40 anni delle volpi selvatiche per la mansuetudine, di Dimitry K.

Belyaev, direttore dell’Istituto di Citologia e Genetica dell’Accademia delle Scienze di Novosibirsk

in Siberia.

Primi effetti della selezione per un solo carattere comportamentale la comparsa di aree

depigmentate es. la lista o stella bianca tra gli occhi. Nelle volpi inoltre si era notato anche

l’abbassamento delle orecchie in quelle più mansuete oltre all’area depigmentata (vedi pag. 5)

bisogna ricordare che un gruppo zoologico (taxon) è plastico soprattutto per quanto riguarda i

canidi.

Omeostasi dello Sviluppo

Sviluppo del comportamento sociale nel Macaco specie ad alta socialità (exp. Degli Harlow):

1. exp. di isolamento del piccolo ► sviluppo corporeo normale incapacità di formare relazioni

sociali: estrema aggressività, estrema paura.

2. exp. di isolamento dalle madri ma con 15 min di gioco con i coetanei ► sviluppo corporeo

normale e sviluppo comportamentale normale ma rallentato.

Omeostasi dello Sviluppo e Simmetria: Lo sviluppo del comportamento, quindi, ha una natura

adattativamente guidata e fortemente strutturata cioè solo condizioni ambientali estremamente

inusuali o gravi deficienze genetiche possono alterarla.

I vantaggi riproduttivi dell’omeostasi dello sviluppo è importante in specie dove la scelta del partner

è basata sulla simmetria del corpo.

Es. la lucertola iberica (Lacerta monticola) la female choice ricade su maschi che hanno pori di

rilascio feromonale simmetrici ai lati del corpo. 23

La simmetria

La simmetria del volto: Uomo e animali sembra trovino attraente la simmetria

I primi studi di simmetria, di Rhodes, i soggetti testati preferiscono l’immagine di destra, quella

perfettamente simmetrica ottenuta digitalmente.

La simmetria negli uomini

Studi successivi sulle simmetrie hanno evidenziato che le donne preferiscono si un volto simmetrico

ma più femminile in alcuni casi e più mascolino in altri. Dipende dalle fasi del ciclo nella fase

fertile vengono ricercate caratteristiche sessuali secondarie più marcate, nelle altre fasi si ricerca

una condizione più femminile-rassicurante (la compagna di giochi)

La simmetria nelle donne

Esempi di modificazioni dello stesso volto medio, ottenuto sommando

fotografie delle stesse donne nei giorni fertili e in quelli no.

1. Quale volto è il più simmetrico?

2. Quale volto appare più femminile?

3. Quale volto è preferito dagli uomini?

Cosa attrae l’uomo? In questo caso oltre alla simmetria

del volto si studia la simmetria corporea e le proporzioni fisiche.

 variazioni legate agli ormoni!

Esempi di modificazioni digitali dello stesso volto, a cui si associa un

contrasto es.: mascella mascolina vs sguardo femminile e capelli

biondi; tipologia di volto e deposito di grasso; tipologia di volto e

dimensione seno; ecc. 

I fenismi : Il valore adattativo dei meccanismi di cambiamento dello sviluppo l’ambiente opera

sui fenismi morfologici e comportamentali.

Esempio del valore adattativo dei meccanismi di cambiamento dello sviluppo e di come l’ambiente

opera sul fenotipo e fenotipo comportamentali è il genere Ambistoma:

es. A. tigrinum una è cannibale se ci sono tanti girini stessa specie, altrimenti preda insetti ecc.;

Ambistoma mexicanus o Axolotl anche qui due forme una acquatica e l’altra no.

L’axolot è una salamandra neotenica ovvero che compie l’intero ciclo vitale allo stadio di larva. In

realtà a seconda delle condizioni climatiche può decidere di uscire dall’acqua e sviluppare le gonadi

quando è in fase adulta. In condizioni sfavorevoli, però, rimane nel corpo da larva e sviluppa le

gonadi in acqua. Si nutre di altri girini. 24

I ciclidi: pesci di acqua dolce vivono nei laghi africani qui esprimono life span, fenotipi e strategie

adattative uniche life span vs size L’esempio del colore:

1. Monofenismo 1. Appare solo un colore

dominante;

2. Multifenismo 2. Appaiono più colori più

colori dominanti;

3. Polifenismo Non ci non colori

3. dominanti marcati.

Il valore adattativo dell’apprendimento: Comportamento innato, predisposizione genetica,

comportamento appreso, tentativi ed errori o allenamento?

L’evoluzione del comportamento eusociale:

Il comportamento eusociale è tipico dei superorganismi: api, formiche, eterocefalo glabro, canidi e

uomo. Consiste nella suddivisione della società in gruppi funzionali. In questo tipo di socialità di

grado elevato che possiede solo l’uomo e pochi altri animali, è l’encefalo che sviluppa determinati

meccanismi, però si parte sempre da un comportamento.

La spiegazione di ciò è ben descritta dalla legge di Hamilton (se Br > C allora aiuto ai parenti) dei

costi e benefici aumento fitness indiretta. Tutti i casi di altruismo in natura costituivano un grosso

problema per la teoria dell’evoluzione per selezione naturale, almeno fino a quando, nel 1964, il

biologo evoluzionista William Donald Hamilton propose la teoria della fitness inclusiva (o fitness

totale). La fitness inclusiva coincide con la somma della fitness diretta dell’individuo (il numero di

figli prodotti) e della fitness indiretta, quella derivante dalla riproduzione di individui strettamente

imparentati. Fondamentale per comprendere il modello di Hamilton è il concetto di ‘coefficiente di

parentela’, su cui è nata la teoria della kin selection (o selezione di parentela). Con il termine di

selezione parentale (in inglese kin selection) si definisce nel campo della biologia evolutiva e della

sociobiologia il meccanismo di selezione su base evoluzionista che ha portato all'affermazione dei

modelli di comportamento in cui un soggetto/organismo rinuncia ad una parte di proprie risorse

(tempo e/o energie) o si assume un determinato rischio per fornire un beneficio ad un altro

soggetto/organismo con cui possiede un legame di parentela ravvicinato, allo scopo di favorire la

trasmissione preferenziale della propria linea genetica. Si tratta di uno dei meccanismi selettivi che

ha dato origine ai comportamenti altruistici su base parentale nel mondo animale e dunque anche

nell'uomo. Il coefficiente di parentela indica, inoltre, la percentuale di genoma condiviso tra due

individui per effetto di una discendenza comune. Secondo questa teoria, insomma, i costi imposti da

un comportamento altruistico verrebbero superati dai benefici in termini di fitness. Di conseguenza,

i comportamenti che sembrano altruistici nei confronti di parenti stretti, quindi, non sarebbero in

realtà davvero altruistici, in quanto concorrono ad incrementare la fitness indiretta e, nel complesso,

la fitness totale. 25

Esempio: nelle api i maschi sono aploidi, per cui gli sp