Amici Volanti

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   Set 21

Etologia pt. 3

UCCELLI MIGRATORI

La RONDINE, proverbiale annunciatrice della primavera, per soddisfare la sua esigenza di temperature elevate compie grandi migrazioni stagionali dalle regioni temperate o fredde ai Paesi caldi.

Rondine (Hirundo rustica)

rondine

La rondine è una specie che negli ultimi anni è diventata sempre meno numerosa, a causa della progressiva riduzione del suo ambiente naturale e dell’uso di insetticidi nelle coltivazioni, che ha ridotto drasticamente la sua disponibilità di civo per questo migratore, In campagna è facile scorgere su travi o davanzali di vecchi edifici i nidi di fango e paglia della rondine.

Cesena (Turdus pilaris)

cesena

 

cesena

È un uccello montano che sverna in diverse zone dell’Europa occidentale. È dotato di un piumaggio scuro, screziato di grigio e di castano, e ha l’abitudine di cantare in volo.

MIGRAZIONE (UCCELLI MIGRATORI)

 

Nel corso delle migrazioni stagionali, che avvengono in primavera o in autunno, le diverse specie di uccelli migratori seguono le direttrici che permettono il raggiungimento dei quartieri di riproduzione o di svernamento con il minore dispendio di energie; in base alla propria conformazione e soprattutto alle caratteristiche delle ali, sfruttano la presenza di valichi e distese d’acqua alla ricerca delle correnti più favorevoli, sollevandosi grazie alle correnti d’aria calda ascendenti (le cosiddette termiche) e scivolando fino alla termica successiva o fino a zone dove possono posarsi temporaneamente. L’istintiva percezione della rotta dei migratori, peró, ha dovuto confrontarsi con molti fattori imprevisti dovuti all’azione antropica sull’ambiente: i processi di riassetto territoriale, il prosciugamento di molte zone umide, l’inquinamento dell’aria e delle acque e l’uso di pesticidi hanno influito pesantemente sulla possibilitá dei migratori di seguire le consuete direttrici e di trovare siti adatti alla sosta e al rifornimento di cibo. La costanza delle direttrici migratorie ha purtroppo favorito, nel caso di alcune specie, attivitá illecite di bracconaggio.

migratori

UCCELLI MIGRATORI

 

Non tutti gli uccelli compiono le migrazioni stagionali, di norma regolari, da una zona all’altra; alcuni, pure spostandosi da regione a regione – come molto uccelli nordici – effettuando solo delle “incursioni” irregolari alla riceca di zone più ricche di cibo e per momentanee cause climatiche. Un gran numero di uccelli nidifica nelle regioni settentrionali e va a passare l’inverno nelle regioni tropicali più calde dove trova nuove fonti di nutrimento. La migrazione è istintiva e probabilmente ebbe origine quando uccelli delle regioni calde invasero paesi posti a più alte altitudini dove il cibo era abbondante d’estate, ma poi furono costretti a ritirarsi con l’avanzamento dell’inverno. L’impulso migratorio degli uccelli dipende probabilmente dalla durata dell’illuminazione diurna che cresce in primavera e diminuisce in autunno; tale fattore determina dei cambiamenti nell’attivitá ormonale e provoca una crescente agitazione e la capacitá di accumulare rapidamente una riserva di grasso (fino a metá del peso corporeo) che serve come riserva di energia per il viaggio. Nei loro trasferimenti regionali gli uccelli seguono per lo più i medesimi percorsi; la cicogna bianca, per esempio, raggiunge l’Africa lungo due vie di cui una passa per il Portogallo e Gibilterra e l’altra per l’Asia Minore. La prima è seguita dalle cicogne che trascorrono la stagione estiva in Olanda, la seconda da quelle cha abitano nel bacino del fiume Elba. Il tragitto supera, in media, i 12.000 km. L’oca di Ross, che nidifica nell’Artico canadese, attraversa l’America del nord dirigendosi verso Ovest, sorpassa la Montagne Rocciose e raggiunge i suoi quartieri invernali in California. Pare che gli uccelli che migrano durante le ore diurne utilizzino il Sole per orientarsi; quelli che viaggiano di notte si servirebbero delle costellazioni. Ci sono anche uccelli che volano sia di giorno sia di notte, continuamente, senza sosta; ebbene sembra che essi utilizzino, per orientarsi, alternativamente il Sole e le stelle. Le migrazioni degli uccelli sono oggetto di studi da parte degli ornitologi che si basano su particolari contrassegni (anellini colorati fissati alle zampe) per poterne seguire gli spostamenti. Oggi in tutto il mondo esistono speciali osservatori il cui personale si occupa delle ricerce relative alle migrazioni. Tuttavia le nostre conoscenze sulla migrazione degli uccelli derivano anche da altri metodi di ricerca: coloritura del piumaggio e soprattutto l’uso di radiotrasmittenti e del radar. La radio, fissata sul corpo dell’uccello, trasmette un segnale per cui è possibile seguire ogni movimento dell’uccello. Con l’uso, poi, del radar, che permette di seguire la rotta delle ondate migratorie, si è scoperto che certe specie di uccelli migratori di notte seguono una rotta ellittica: durante la primavera procedono in senso orario verso Nord, mentre in autunno volano verso Sud in seno antiorario; ció permette loro di sfuttare al massimo i venti prevalenti nelle due stagioni. È stato anche dimostrato che il rondone, per esempio, quando viaggia di notte riesce a dormire in volo ed a rallentare il ritmo del battito alare per risparmiare energia (7 volte al secondo di notte contro i 10 battiti al secondo di giorno). Più di un terzo di tutti gli uccelli che vivono sulla Terra sono migratori; alle migrazioni partecipa l’intera popolazione di una determinata specie. Durante il viaggio di spostamento è rarissimo il caso di qualche uccello che si smarrisca e la deviazione è generalmente dovuta alla nebbia, alle nubi basse e fitte, ed alla pioggia scrosciante. Come fanno gli uccelli a ritornare infallibilmente ai loro nidi? Numerosi esperimenti effettuati da specialisti hanno dimostrato che tale caratteristica è dovuta all’opera di un certo fattore ereditario; ma questa teoria è soggetta a molte critiche. La velocitá del volo durante le migrazioni varia, naturalemente, da specie a specie; gli uccelli di taglia piccola, in genere, superano i 50 km/h; i falchi viaggiano a 70 km/h circa; le anitre toccano gli 80 km/h. La quota di volo è pure molto varia; di norma va dai 600 ai 1.000 m di altitudine, ma certi uccelli raggiungono anche quote comprese fra i 1.500 ed i 3.000 m. La durata dei viaggi dipende in gran parte dai venti ma si sa che molte specie di uccelli possono coprire in un solo giorno od in una sola notte distanze di centinaia di chilometri. Il voltapietre, un uccello costiere, grosso come un tordo, puó percorrere anche 800 km in un sol giorno. Il piviere dorato americano, il chiurlo di Tahiti e la rondine di mare artica sono gli uccelli che compiono, durante le loro migrazioni, i percorsi più lunghi; il record è battuto dalla rondine di mare che dall’Antartide si sposta, con lunghi giri, fino alla zona artica americana raggiungendo i 14.500 km di distanza, e tale spostamento viene compiuto da essa due volte all’anno.

stormo-di-rondini

L’ORIENTAMENTO DEGLI UCCELLI

 

Questa rassomiglianza fondamentale di tutti i vertebrati non impedisce che esistano differenze piccole, ma estremamente importanti, nei metodi di orientamento; basta pensare ai metodi di orientamento dei pipistrelli. Poiché i pipistrelli sono mammiferi hanno un sistema nervoso anche più simile al nostro di quello delgi uccelli, eppure un cambiamento relativamente piccolo nell’estensione de loro campo di udibilità e nella gamma di frequenze dei suoni emessi permette loro di far funzionare un perfezionatissimo sistwema ecogoniometro, che fino a poco tempo fa rimasse sconosciuto soltanto perchè funzionanava da una a tre ottane al di sopra del campo di udibilità umana. Un organo di senso titpico dei vertebrati potrebbe esseere leggermente modificato negli uccelli per guidarli durante i lunghi voli migratori: il difficile è identificare questa specializzazione sensoriale adatta alle esigenze migratorie.
Un altro tipo di spiegazione non fa ricorso a una speciale sensibilità da parte dell’uccello non condivisa, almeno in parte, dagli altri vertebrati, compresi noi stessi: questo tipo di spiegazione cerca di identificare qualche recondito aspetto dell’ambiente dell’uccello – qualche immagine, suono o odore – che un osservatore umano potrebbe scoprire facilmente se si rendesse conto della sua importanza. Le api si dirigono per mezzo di un’identificazione ambientale di questo genere: la luce polarizzata proveniente dal cielo azzurro; possono, in talune circostanza, individuare delle direzioni dal confronti tra la configurazione della luce polarizzata e la posizione del sole. Sembra improbabile che la luce polarizzata possa guidare gli uccelli durante la migrazione, poiché esperimenti diretti non hanno rivelato alcuna sensibilità degli uccelli alla polarizzazione della luce; ma è possibile che vi siano altri fattori come questo che a noi sfuggono ma che rientrano nell’orizzonte sensoriale delgi uccelli migratori e danno loro informazioni sulle direzioni da seguire?
Gli organi di senso e il sistema nervoso degli uccelli sono stati accuratamente studiati alla ricerca di specializzazioni da collegare con la loro capacità di mantenere la rotta su lunghe distanze. Il senso dell’odorato è molto poco sviluppato, come dimostra il piacere con cui il gufo della Virginia caccia e mangia le moffette, malgrado le difese chimiche delle vittime. La maggior parte degli uccelli hanno udito finissimo e sono in grado di percepire vibrazioni estremamente deboli del suolo o di qualunque oggetto su cui siano posati.
Come in tutti i vertebrati l’orecchio interno è costituito da una serie di tubi o cavità piene di liquido e collegate tra loro, contenenti organi di senso specializzati che reagiscono alle accelerazioni. Uno di questi è la coclea, sensibile alle onde sonore: questo labirinto (come viene chiamato) dell’orecchio interno consiste essenzialmente di gruppi di cellule sensibili alle sollecitazioni meccaniche; tutte le cellule di ogni gruppo sono collegate per mezzo di prolungamenti ciliati a una massa di materiale di secrezione natante nel contenuto liquido del labirinto. Quattro gruppi di queste cellule ciliate sono specializzati per reagire alle accelerazioni e decelerazioni lineari. Gli altri sei sono situati lungo tubi chiamti canali semicircolari: in queste volute il fluido tende a ruotare rispetto alle pareti ogni volta che la testa dell’uccello ruota intorno all’asse di quel particolare canale. Poiché i sei canali giacciono su piani diversi all’interno del capo, vi sono ampie possibilità di dare impulso ai nervi sensori durante ogni tipo di evoluzione rotatoria che l’uccello può eseguire volando.
Anche noi abbiamo un labirinto dell’orecchio interno, ma le sensazioni che vi hanno origine di rado raggiungono la nostra coscienza tranne in condizioni speciali come quando, tra altri sintomi di alterazione, proviamo una senzazione di movimento che non si accorda con ciò che vediamo. Non sarebbe sorprendente che l’orecchio interno degli uccelli fosse specializzato in qualche modo per una vita di volo, ma finora non si sono raccolte prove convincenti per dimostrare che differisce in qualche particolare importante dal nostro. Forse questo dipende dal fatto che non sono stati compiuti sufficienti studi critici sull’orecchio interno degli uccelli.

Gli occhi degli uccelli sono enormi in confronto al resto della testa. Almeno nelle specie piccole i bulbi oculari sono quasi grandi come il cervello. Anche i nervi ottici che portano dagli occhi al cervello sono grandi, e le parti del cervello in cui si ramificano questi nervi sono parimenti ben sviluppate. Poiché un cervello contiene innumerevoli, piccolissime e complicatissime reti di cellule nervose e i loro collegamenti è impossibile stabilire i limiti esatti delle areee visive, ma negli uccelli sono certamente molto più grandi delle aree del cervello destinate all’udito o a qualunque altro senso.
Sebbene le grandi dimensioni del meccanismo visivo delgi uccelli facciano pensare a una preponderanza della vista, si deve andare cauti nell’applicare questo dato anatomico direttamente ai problemi dell’orientamento degli uccelli. È abbastanza logico che il sistema visivo grande e perfezionato giustifichi la sua esistenza in altri aspetti della vita dell’uccello, come il localizzare il cibo o l’evitare i predatori.
Sorprende trovare nell’occhio dell’uccello una struttura cospicua che sembra piuttosto diminuire che accrescere le sue capacità visive. La struttura in questione si chiama pettine; è una caratteristica quasi esclusiva degli uccelli, sebbene molti rettili abbiano una struttura relativamente più piccola di natura simile a questa. Il pettine è formato da una grossa sacca piena di sangue che si spinge verso l’interno in direzione del bulbo oculare; è fissato direttamente sopra l’attacco del nervo ottico. Nella maggior parte degli uccelli la base del pettine occupa una striscia di quella che sarebbe stata altrimenti retina funzionante: dove un pesce o un mammifero hanno migliaia di cellule fotosensibili e cellule nervose, l’uccello ha una grossa macchia cieca. Ilm,pettine di solito ha forma complessa con molte pieghe che assomiglinao al mantice di una fisarmonica. Contiene anche forti depositi di pigmento e talvolata è brillantemente colorota, sebbene non di rado sia praticamente nero. In alcuni uccelli copre una striscia sottile che si estende obliquamente verso l’alto su un angolo di 60-70 gradi, attraverso la superficie interna del bulbo oculare. Il pettine è completamente privo di cellule nervose e non può essere eccitato dalla luce. Perché l’occhio dell’uccello, che è così grande e così evidentemente specializzato per una visione perfetta, contiene la macchia cieca più grande che si conosca? I biologi non hanno ancora dato una risposta soddisfacente a questa domanda imbarazzante.
Ammesso che gli uccelli abbiano una vista eccellente (a parte le due grosse macchie cieche dovute ai due pettini), cosa può vedere l’uccello che serva ad indicargli la direzione adatta al volo migratorio? Alcune migrazioni seguono linee costiere e valli di fiumi, o corrono parallele a catene montuose. Forse queste e altre configurazioni della superficie terrestre forniscono punti di riferimento naturali che servono a contressegnare le vie migratorie. Ma la maggior parte delle migrazioni, specialmente quelle degli uccelli più piccoli, avviene di notte ed in molti altri casi gli uccelli migrano sul mare aperto che, naturalmente, è privo di qualsiasi caratteristica topografica evidente. Perfino sopra gli oceani, tuttavia, possono esservi configurazioni di onde o formazioni nuvolose abbastanza stabili connesse con le direzioni costanti di vneti come gli alisei che forse possono venir loro in aiuto. Inoltre resta sempre la possibilità che vi sia qualche altro segno visibile in mare o in cielo, che l’osservatore umano non ha ancora notato. Tuttavia, il fatto che tante migrazioni avvengono di notte rende queste teorie sui punti di riferimento topografici molto difficilmente applicabili agli uccelli in generale.
Sono forse i corpi celesti, il sole o le stelle, che servono da fari e guidano gli uccelli migratori? Quest’idea fu suggerita molto tempo fa, nel primo secolo della biologia scientifica, ma non fu mai presa molto sul serio perchè tutti i corpi celesti, esclusa la Stella Polare e poche sue vicine, cambiano la loro posizione apparente nel cielo come conseguenza della rotazione terrestre. Certamente, a prima vista, sembra arzigogolato fare l’ipotesi che gli uccelli siano così pratici di stelle da scegliere la Stella Polare fra tutte le altre come punto di riferimento. Sembra ugualmente azzardato congetturare che possano compensare di giorno e di notte i moti apparenti del sole e delle stelle, come fa il marinaio con l’aiuto del cronometro e delle tavole astronomiche. Anche dopo che i moti dei corpi celesti erano stati capiti, la navigazione astronomica divenne praticamente possibile soltanto quandi i cronometri vennero migliorati tanto da essere estremamente precisi per lunghi periodi. L’idea che gli uccelli posseggano nei loro piccolissimi cervelli l’equivalente del sestante, del cronometro, delle carte di navigazione e le conoscenze per raggiungere le quali il marianio studia diligentemente per mesi, sembrava un’ipotesi assurda. Vedremo tuttavia che le capacità degli uccelli in questo campo sono state molto sottovalutate.

Occhio di un uccello

occhio-uccello

ORIENTAMENTO PER MEZZO DI RADIAZIONI TERMICHE?

 

Un metodo spesso utile di abbandonare un problema scientifico consiste nel rilassarsi e farsene un’idea più generale possibile, partendo dalle considerazioni più elementari. Le residenze estive degli uccelli migratori si trovano di solito in regioni fredde rispetto al loro habitat invernale. È ben noto ai fisici che tutti gli oggetti emettono radiazioni eletromagnetiche, la cui intensità e la lunghezza d’onda dipendono dalla temperatura della sorgente. Oggetti freddi irradiano lunghezza d’onda più lunghe con intendità minori. Dunque le regioni artiche, verso cui migrano gli uccelli in primavera, emettono rediazioni meno energetiche di quelle emesse dalle regioni tropicali. Supponiamo che gli uccelli posseggano organi di senso adatti a rivelare questi tipi di energia radiante e che questi organi si senso pemettano loro di percepire le radiazioni “più calde” provenienti dal sud: che spiegazione deliziosamente semplice della migrazione degli uccelli sarebbe questa!
Quando si pensa che tipo di radiazione termica fluirebbe in realtà da una regione climatica calda verso una più fredda, diventano chiare molte gravi difficoltà. Innanzi tutta la Terra è curva e le radiazioni tendono a propagarsi in linea retta: è dunque difficile supporre che radiazioni come queste possano raggiungere l’uccello da una distanza superiore a poche decine di chilometri al massimo. Inoltre le temperature dell’aria, della terra o del mare sono così basse che la radiazione infrarossa o “radiazione termica” ha lunghezze d’onda dell’ordine di dieci micron (un micron è pari a 1/1.000.000 di metro; la luce visibile ha lunghezze d’onda che vanno da 0,4 a 0,75 micron). Ma diversi studi sulla sensibilità visiva degli uccelli a luci di diverse lunghezze d’onda mostrano che i limiti del loro spettro concordano strettamente con i nostri: devono essere dunque del tutto insensibili alle lunghezze d’onda richieste da questa teoria. Un’altro difficoltà sta nel fatto che le variazioni climatiche di temperatura non diventano marcate finché non le consideriamo su grandi distanze a nord e a sud. I laghi, i deserti, le aree boscose e perfino la città producono forti alterazioni su distanze di qualche chilometro. Un uccello che si trovasse subito a nord del Lago Superiore, in primavera o in estate, riceverebbe radiazioni “più calde” dal nord che dall’aria sopra le acque fredde del lago. Questa teroria, dunque fallisce miseramente per due motivi: il segnale fisico proveniente dall’ambiente irrimediabilmente ambiguo e non esiste prova che i sitemi nervosi delgi uccelli possano reagire ad esso in qualche modo.

stormo

MAGNETISMO TERRESTRE?

 

Un’altre teoria già ricordata, a prima vista seducente, propone che gli uccelli posseggano un equivalente della della bussola magnetica. Questa ipotesi ha assunto diverse forme oltre quella ovvia secondo cui qualche parte del sitema nervoso dell’uccello sarebbe sollecitata, come l’ago della bussola, dal campo magnetico relativamente debole della Terra. Poiché il campo magnetico terrestre non è in generale parallelo al suolo l’ago della bussola si abbassa a un’estremità, se è libero di muovesi verticalmente oltre che di girare orizzontalmente. Da un punto all’altro della superficie terrestre vi sono variazioni nell’angolo di questo abbassamento o declinazione e gli autori di alcune teorie hanno trovato più semplice porre come postulato una sensibilità alla declinazione piuttosto che alla direzione del campo magnetico. Un’altra spiegazione è basata sul fatto che ogni conduttore eletrico, muovendosi attraverso un campo magnetico, è sottoposto a una forza elettromotrice che tende a muovere particelle cariche all’interno del conduttore; questo naturalmente è il principio su cui funziona un generatore elettrico. È possibile calcolare il valore della tensione eletrica che si stabilirebbe all’interno di un uccello come conseguenza di una data velocità di volo attravervo il campo magnetico terrestre: per un uccello che volasse a 65 chilometri circa all’ora questa tensione sarebbe pressappoco di 10^-5 wolt per centimetro (0,00001 wolt).
Sebbene le correnti elettriche indotte dal volo attraverso il campo magnetico terrestre siano estremamente piccole, è pericoloso affermare dogmaticamente che nessuna parte del sitema nervoso di qualsiasi uccello potrebbe assolutamente reagire ad esse. Era più facile negare categoricamente questa possibilità pochi anni fa, prima che si scoprisse che certi pesci generano deboli correnti elettriche nell’acqua che li circonda e che se ne servono per orientarsi rispetto a oggetti che si trovano nelle vicinanze: lo fanno percependo le differenze nel campo eletrico dovute alla diversa conduttività elettrica deli oggetti nell’acqua circostante. Esperimenti diretti su questi pesci hanno mostrato che in taluni casi rispondono a gradienti di tensione di soli 10^-7 wolt/cm (0,0000001 wolt). Questa sensibilità è dovuta a cellule specializzate della linea laterale, un sistema sensorio usato da i pesci anche per rivelare le correnti d’acqua. Non si conosce tuttavia negli uccelli un organo di senso o una sensibilità elettrica paragonabile a questa; la sensibilità estrema di questi pesci specializzati piò servire soltanto a metterci in guardia contro l’incredulità dogmatica nel valutare queste teorie sull’orientamento degli uccelli.
Se qualcuna delle teorie sulla sensibilità delgi uccelli al campo magnetico terrestre fosse esatta dovrebbe essere possibile stimolare gli uccelli per mezzo di campi magnetici artificiali o, se non mostrassero una reazione spontanea, si dovrebbe riuscire ad addestrarli a reagire a un campo magnetico, purché possedessero gli organi di senso magnetici necessari. Sono stati tentati parecchi esperimenti di questo genere con un’ampia gamma di campi magnetici, da un’intensità pressappoco uguale a quella del campo magnetico terrestre fino ad intensità magnetiche estremamente elevate. Sono stati usati campi sia costanti sia variabili; questi ultimi dovrebbero indurre negli uccelli corernti simili a quelle indotte dal volo attraverso il campo magnetico terrestre. Il risultato di tutti questi esperimenti è stato completamente negativo. Sebbene nessuno possa essere assolutamente certo che un altro esperimento di questo genere, con specie diverse di uccelli o in condizioni sperimentali diverse, non possa fornire prove della sensibilità ai campi magnetici, tutti gli indizi disponibili sono nettamente contro tale supposizione.
Va citata una eccezione apparente a questa afffermazione: se il campo magnetico è molte centinaia di volte più forte di quello terrestre, le correnti indotte possono raggiungere valori tali da stimolare direttamente gli occhi e latre parti del sistema nervoso. Gli uomini che si trovano vicino a magneti grandissimi provano talvolta sensazioni visive che sembrano dovute a queste correnti indotte. Effetti simili si producono probabilmente quando gli uccelli attraversano volando un fascio radar concentrato, ma soltanto con intensità di radiazione elettromagnetiche talmente superiori a qualunque altra presente nell’ambiente normale dell’ucello migrante che non possono avere alcuna importanza per il comportamenti degli uccelli in condizioni naturali.

Stormo di uccelli

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