La prodigiosa capacità di rientro dei colombi...

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La prodigiosa capacità di rientro dei colombi viaggiatori Recenti scoperte hanno rivoluzionato le precedenti teorie sulle modalità di rientro dei colombi viaggiatori: questi, infatti, possiedono più di un metodo di orientamento per determinare la direzione di volo di William T. Keeton Il colombo posto in una camera d'isolamento è stato preparato per mettere alla prova la sua insolita abilità sensoriale. Due fili collegati a elettrodi situati sopra il colombo gli sommini- strano una debole scossa elettrica durante la prova mentre due altri fili sono collegati a elettrodi che registrano il battito car- diaco. Il colombo è legato da una cinghia, allo scopo di im- pedirgli il movimento. In un esperimento tipico, l'uccello è sottoposto a una scossa dopo aver ricevuto uno stimolo speci- fico che potrebbe essere una variazione nell'intensità di un campo magnetico indotto, una variazione del valore di pres- sione atmosferica o una variazione del piano della luce polariz- zata che incide sul suo occhio. Se l'uccello è in grado di perce- pire le variazioni di stimolo, sente in anticipo la scossa e il battito cardiaco aumenta di frequenza già dall'inizio della sti- molazione, che viene somministrata a intervalli irregolari. Gli esperimenti condotti nel laboratorio dell'autore indicano che il colombo è in grado di percepire minime variazioni di pres- sione atmosferica. Inoltre i colombi, come le api, distinguono le variazioni nel piano della luce polarizzata. La fotografia è stata eseguita con una macchina posta all'interno della camera. La razza attuale di colombi viaggia- tori, discendenti da parecchi ceppi pri- mitivi, fu selezionata in Belgio verso la metà del secolo XIX. Oggi, oltre che come portatori di messaggi, i co- lombi viaggiatori sono allevati per ga- re. Questo sport è molto diffuso e co- nosciuto in Europa e si è affermato anche in molte parti degli Stati Uniti. Spesso a una singola gara vengono i- scritte parecchie migliaia di colombi, che vengono spediti in un punto pre- stabilito, di solito a una distanza tra i 150 e i 1000 chilometri, e poi vengo- no liberati contemporaneamente: i giu- dici registrano i tempi d'arrivo alla piccionaia, usando dispositivi speciali stabiliti per quel particolare scopo, e poi calcolano la velocità dei singoli uccelli scegliendo così il vincitore. Si registrano spesso velocità medie attor- no agli 80 chilometri all'ora: i « cam- pioni » riescono a compiere un percor- so di circa 1000 chilometri in un giorno. La straordinaria abilità dei colombi viaggiatori è nota nella storia almeno da quando apparvero i primi docu- menti scritti. Gli eserciti dei Persiani, Assiri, Egizi e Fenici inviavano abitual- mente messaggi dai campi di battaglia per mezzo di colombi viaggiatori. Sap- piamo che ai tempi di Giulio Cesare e- sisteva un sistema di comunicazione re- golare basato proprio su questi anima- li. Nel 1870, quando Parigi era asse- diata dai tedeschi, più d'un milione di messaggi raggiunse i parigini grazie ai colombi che erano stati fatti uscire pre- cedentemente dalla città mediante pal- loni aerostatici. Il servizio reso dai co- lombi durante le due guerre mondiali fu talmente prezioso che furono eretti in loro onore monumenti, a Bruxelles e a Lilla. Negli Stati Uniti alcuni fa- mosi colombi dopo la loro morte fu- rono impagliati : ora si possono ammi- rare nell'Army Signal Corps Museum e nel National Museum. N el 1949 Gustav Kramer e i suoi stu- denti, dell'Istituto Max Planck di biologia marina di Wilhelmshaven (Ger- mania), riuscirono a dimostrare che un colombo tenuto in una gabbia circola- re con scodelle di cibo identiche, situa- te a intervalli regolari attorno alla pe- riferia, era indotto facilmente a diri- gersi verso una tazza collocata in una direzione particolare, per esempio ver- so nord-est, anche quando la gabbia ve- niva ruotata e veniva modificata la visuale attorno. Gli stessi ricercatori scoprirono che la capacità del colom- bo di determinare la direzione dipen- deva dalla sua possibilità di vedere il sole. Se il cielo era completamente co- perto la scelta della scodella di cibo da parte dell'uccello diventava casuale. Se Prima di un lancio di prova sull'occhio di un colombo viene posta una lente a contat- to opaca. Quando si coprono entrambi gli occhi del colombo con queste lenti, l'uccel- lo vede solo a distanza ravvicinata. I colombi di controllo portano lenti trasparenti e vengon liberati contemporaneamente nella stessa località. Esperimenti eseguiti da Klaus Schmidt-Koenig e H.J. Schlichte dell'Università di Gottinga, che hanno ideato questa tecnica, hanno dimostrato che i colombi dotati di lenti opache sono in grado di orientare il volo in direzione esatta verso il nido quando vengono liberati in una località distante e che alcuni di essi sono capaci addirittura di rientrare alla colombaia. Le lenti usate per questi esperimenti sono di gelatina che si scioglie dopo alcune ore. 1 ricercatori della Cornell University studiano la navigazione notturna dei colombi. Gli animali, con un radiotrasmettitore sul dorso, vengono localizzati con una radio- ricevente portatile. Per ottenere la foto sono stati usati tre successivi lampi al magnesio. C ome riesce il colombo viaggiato- re a trovare la via di casa anche partendo da centinaia di chilo- metri di distanza? Certo non fa appel- lo a punti di riferimento visibili: i co- lombi trasportati in gabbie coperte fino a località che non potevano aver mai visto non avevano alcuna difficoltà a ritrovare la loro colombaia. Non si può pensare che- questo uccello si serva unicamente di sistemi d'orientamento basati sulla posizione del sole o sul campo magnetico terrestre. Anche quando un colombo riuscisse a deter- minare un esatto angolo di direzione rispetto ai punti cardinali, non potreb- be certo sapere in quale direzione si trova la sua colombaia. La straordi- naria capacità d'orientamento del co- lombo viaggiatore ha affascinato da secoli la mente dell'uomo: eppure an- cor oggi il metodo di volo di questo interessante animale non è stato del tutto chiarito. Tuttavia su questo ar- gomento molte cose sono state scoper- te negli ultimi venti anni, e in parti- colar modo da sei anni a oggi. 64 65

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La prodigiosa capacità di rientrodei colombi viaggiatori

Recenti scoperte hanno rivoluzionato le precedenti teorie sulle modalitàdi rientro dei colombi viaggiatori: questi, infatti, possiedono piùdi un metodo di orientamento per determinare la direzione di volo

di William T. Keeton

Il colombo posto in una camera d'isolamento è stato preparatoper mettere alla prova la sua insolita abilità sensoriale. Duefili collegati a elettrodi situati sopra il colombo gli sommini-strano una debole scossa elettrica durante la prova mentre duealtri fili sono collegati a elettrodi che registrano il battito car-diaco. Il colombo è legato da una cinghia, allo scopo di im-pedirgli il movimento. In un esperimento tipico, l'uccello èsottoposto a una scossa dopo aver ricevuto uno stimolo speci-fico che potrebbe essere una variazione nell'intensità di uncampo magnetico indotto, una variazione del valore di pres-

sione atmosferica o una variazione del piano della luce polariz-zata che incide sul suo occhio. Se l'uccello è in grado di perce-pire le variazioni di stimolo, sente in anticipo la scossa e ilbattito cardiaco aumenta di frequenza già dall'inizio della sti-molazione, che viene somministrata a intervalli irregolari. Gliesperimenti condotti nel laboratorio dell'autore indicano cheil colombo è in grado di percepire minime variazioni di pres-sione atmosferica. Inoltre i colombi, come le api, distinguonole variazioni nel piano della luce polarizzata. La fotografia èstata eseguita con una macchina posta all'interno della camera.

La razza attuale di colombi viaggia-tori, discendenti da parecchi ceppi pri-mitivi, fu selezionata in Belgio versola metà del secolo XIX. Oggi, oltreche come portatori di messaggi, i co-lombi viaggiatori sono allevati per ga-re. Questo sport è molto diffuso e co-nosciuto in Europa e si è affermatoanche in molte parti degli Stati Uniti.Spesso a una singola gara vengono i-scritte parecchie migliaia di colombi,che vengono spediti in un punto pre-stabilito, di solito a una distanza trai 150 e i 1000 chilometri, e poi vengo-no liberati contemporaneamente: i giu-dici registrano i tempi d'arrivo allapiccionaia, usando dispositivi specialistabiliti per quel particolare scopo, epoi calcolano la velocità dei singoliuccelli scegliendo così il vincitore. Siregistrano spesso velocità medie attor-no agli 80 chilometri all'ora: i « cam-pioni » riescono a compiere un percor-so di circa 1000 chilometri in un giorno.

La straordinaria abilità dei colombiviaggiatori è nota nella storia almenoda quando apparvero i primi docu-menti scritti. Gli eserciti dei Persiani,Assiri, Egizi e Fenici inviavano abitual-mente messaggi dai campi di battagliaper mezzo di colombi viaggiatori. Sap-piamo che ai tempi di Giulio Cesare e-sisteva un sistema di comunicazione re-golare basato proprio su questi anima-li. Nel 1870, quando Parigi era asse-diata dai tedeschi, più d'un milione dimessaggi raggiunse i parigini grazie aicolombi che erano stati fatti uscire pre-cedentemente dalla città mediante pal-loni aerostatici. Il servizio reso dai co-lombi durante le due guerre mondialifu talmente prezioso che furono erettiin loro onore monumenti, a Bruxellese a Lilla. Negli Stati Uniti alcuni fa-mosi colombi dopo la loro morte fu-rono impagliati : ora si possono ammi-rare nell'Army Signal Corps Museume nel National Museum.

Nel 1949 Gustav Kramer e i suoi stu-denti, dell'Istituto Max Planck di

biologia marina di Wilhelmshaven (Ger-mania), riuscirono a dimostrare che uncolombo tenuto in una gabbia circola-re con scodelle di cibo identiche, situa-te a intervalli regolari attorno alla pe-riferia, era indotto facilmente a diri-gersi verso una tazza collocata in unadirezione particolare, per esempio ver-so nord-est, anche quando la gabbia ve-niva ruotata e veniva modificata lavisuale attorno. Gli stessi ricercatoriscoprirono che la capacità del colom-bo di determinare la direzione dipen-deva dalla sua possibilità di vedere ilsole. Se il cielo era completamente co-perto la scelta della scodella di cibo daparte dell'uccello diventava casuale. Se

Prima di un lancio di prova sull'occhio di un colombo viene posta una lente a contat-to opaca. Quando si coprono entrambi gli occhi del colombo con queste lenti, l'uccel-lo vede solo a distanza ravvicinata. I colombi di controllo portano lenti trasparenti evengon liberati contemporaneamente nella stessa località. Esperimenti eseguiti da KlausSchmidt-Koenig e H.J. Schlichte dell'Università di Gottinga, che hanno ideato questatecnica, hanno dimostrato che i colombi dotati di lenti opache sono in grado diorientare il volo in direzione esatta verso il nido quando vengono liberati in unalocalità distante e che alcuni di essi sono capaci addirittura di rientrare alla colombaia.Le lenti usate per questi esperimenti sono di gelatina che si scioglie dopo alcune ore.

1 ricercatori della Cornell University studiano la navigazione notturna dei colombi.Gli animali, con un radiotrasmettitore sul dorso, vengono localizzati con una radio-ricevente portatile. Per ottenere la foto sono stati usati tre successivi lampi al magnesio.

C

ome riesce il colombo viaggiato-re a trovare la via di casa anchepartendo da centinaia di chilo-

metri di distanza? Certo non fa appel-lo a punti di riferimento visibili: i co-lombi trasportati in gabbie coperte finoa località che non potevano aver maivisto non avevano alcuna difficoltà aritrovare la loro colombaia. Non si

può pensare che- questo uccello si servaunicamente di sistemi d'orientamentobasati sulla posizione del sole o sulcampo magnetico terrestre. Anchequando un colombo riuscisse a deter-minare un esatto angolo di direzionerispetto ai punti cardinali, non potreb-be certo sapere in quale direzione sitrova la sua colombaia. La straordi-

naria capacità d'orientamento del co-lombo viaggiatore ha affascinato dasecoli la mente dell'uomo: eppure an-cor oggi il metodo di volo di questointeressante animale non è stato deltutto chiarito. Tuttavia su questo ar-gomento molte cose sono state scoper-te negli ultimi venti anni, e in parti-colar modo da sei anni a oggi.

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SOLE OSSERVATO

---- tSOLE SULLACOLOMBAIAA MEZZOGIORNO

O

tìLL'ipotesi dell'arco solare fu proposta da G.V.T. Matthews dell'Università di Cambrid-ge negli anni '50, per spiegare come i colombi potrebbero ricavare unicamente dalsole tutte le indicazioni necessarie per determinare il loro spostamento dal nido, insenso nord-sud e est-ovest. Per esempio, se un colombo venisse liberato a mezzogiornoin una località sconosciuta che si trova a sud-ovest dalla sua colombaia, osserverebbeil movimento del sole e farebbe una rapida estrapolazione per trovare, lungo l'arcodel movimento apparente del sole attraverso il cielo, la posizione del sole a mezzo-giorno. Confronterebbe poi l'altezza del sole a mezzogiorno nella nuova località conl'altezza del sole a mezzogiorno sulla colombaia, che dovrebbe ricordare. Poiché l'uc-cello è a sud rispetto al nido, il sole sarebbe più alto, e perciò il colombo saprebbedi dover volare verso nord per far apparire più basso il sole. Allo scopo di determina-re lo spostamento in senso est-ovest, il colombo confronterebbe la posizione del soledella località di liberazione con la posizione che il sole dovrebbe avere secondo ilsuo orologio biologico interno. In questo esempio l'orologio lo informerebbe che acasa sua è mezzogiorno. E invece il sole nella località di liberazione è a un'altezzainferiore rispetto a mezzogiorno e non ha ancora raggiunto la culminazione, perciòl'uccello saprebbe di dover volare verso est. Combinando i due dati, l'uccello ricave-rebbe di dover iniziare il suo volo in direzione nord-est per ritornare alla colombaia.

SOLE A•MEZZO-GIORNO

COLOMBAIA

EA IPOTESI DELLA CARTA GEOGRAFICA-BUSSOLA

>

i é/90° PERCORSO DI VOLO PREVISTO LOCALIZZAZIONEIMMAGINARIA

DELLA COLOMBAIASOLE A

• MEZZOGIORNO

Sono state eseguite prove per dimostrare la veridicità delle due ipotesi di navigazionebasata sul sole, con colombi il cui orologio interno era stato spostato di sei oreindietro alterando in laboratorio i periodi di tempo giorno-notte. Secondo l'ipotesidell'arco solare di Matthews, quando i colombi con orologio spostato sono portati asud della loro colombaia e sono liberati a mezzogiorno, l'orologio interno li informache a casa sono le 6 del mattino. Gli uccelli dunque dovrebbero osservare che il solenel punto di liberazione è troppo spostato in avanti per segnare le 6 del mattinoe perciò dovrebbero volare verso ovest (in alto a sinistra). Invece secondo l'ipotesicarta geografica-bussola di Kramer, i colombi saprebbero dove si trovano rispettoalla colombaia grazie a una sorta di carta geografica e usano il sole come una bus-sola, cioè solo per ricavare l'orientamento. Vengono informati dall'orologio internoche sono le 6 del mattino, e perciò suppongono che il sole si trovi a est. Ma poi-ché il sole è in realtà a sud, essi dovrebbero iniziare a volare verso est, poichépensano che questa direzione sia il nord (in basso a sinistra). Quando è stato fattoquesto esperimento, i colombi con orologio interno spostato indietro si sono direttiin volo verso est, convalidando l'ipotesi di Kramer e smentendo l'ipotesi di Matthews.I colombi di controllo, liberati nella medesima località, si sono diretti invece verso nord.

PERCORSO DI VOLO PREVISTO

la posizione apparente del sole venivaalterata per mezzo di specchi, la scel-ta del colombo risultava alterata inmodo corrispondente.

È ovvio che, se gli uccelli possonousare il sole come bussola per determi-nare la direzione di volo, debbono es-sere in grado di compensare il cambia-mento della posizione apparente delsole durante il giorno. Nell'emisferosettentrionale, a nord del tropico delCancro, il sole sorge a est, si spostaa sud a mezzogiorno e tramonta aovest. Se un colombo deve determina-re una particolare direzione, non puòsemplicemente scegliere un angolo co-stante rispetto al sole, ma deve anchecambiare l'angolo relativo di circa 15°ogni ora, poiché tale è la velocità me-dia di spostamento del sole durante ilgiorno. In breve, l'uccello deve posse-dere un accurato senso del tempo, unorologio interno, e questo orologio de-ve essere accoppiato con la posizionedel sole nel cielo, in modo da renderepossibile una determinazione precisadella direzione da prendere.

Gon un metodo semplice, ma elegan-te Kramer dimostrò che gli uccelli rie-scono veramente a compensare il pas-saggio delle ore quando usano il solecome bussola. Esercitò alcuni uccelli,in questo caso storni, a usare il sole

per volare in una certa direzione etrovare una ciotola di mangime. Poisostituì la luce diretta del sole con unafonte di luce stazionaria. Gli stornireagirono a questa luce come se sispostasse alla velocità di 15° all'ora.Poiché la luce era in effetti stazionaria,la direzione di volo presa dagli uccellirisultava spostata approssimativamentedi 15° all'ora.

Klaus Hoffmann, uno degli allievi diKramer riuscì a compiere un ulterio-re passo avanti per dimostrare l'im-portanza dell'orologio interno nell'o-rientamento basato sul sole. Mantenneper parecchi giorni gli storni in stanzechiuse dove le luci artificiali venivanoaccese sei ore dopo l'alba e venivanospente sei ore dopo il tramonto. È notoche l'orologio interno di moltissimi or-ganismi può autoregolarsi e assumereun nuovo ritmo; il processo è similea quello che accade a una persona chevola dagli Stati Uniti all'Europa in po-che ore e che poi impiega parecchigiorni per abituarsi all'ora europea.Quando gli storni dell'esperimento pre-cedente, in cui l'orologio interno erastato spostato di sei ore in avanti, fu-rono posti in una gabbia circolare al-l'aperto, sotto l'effetto del sole, preserouna direzione spostata di 90° a destrarispetto a quella a cui erano stati abi-

tuati precedentemente. Poiché il loroorologio interno era sfasato d'un quar-to di giorno rispetto all'ora solare,l'errore di direzione nella scelta dellaciotola di mangime risultava pari a unquarto d'angolo giro.

Benché Kramer e i suoi allievi aves-sero così chiaramente dimostrato chealcuni uccelli, tra i quali anche i co-lombi, possono usare il sole come bus-sola, la loro scoperta non può spiegareda sola il modo con cui i colombi ri-trovano la via di casa. Come ho giàfatto notare, è necessario qualcosa inpiù oltre a una bussola. Se uno deilettori fosse portato a centinaia di chi-lometri di distanza da casa, in un ter-ritorio sconosciuto, fornito solo d'unabussola magnetica, e gli fosse dettodi tornare a casa a piedi, certo nonriuscirebbe a farcela. Anche se potessedeterminare dov'è il nord, non cono-scerebbe la propria posizione rispettoa casa propria e perciò le indicazioniricavate dalla bussola sarebbero pres-soché inutili.

Nel 1953 G.V.T. Matthews, che allo-ra lavorava all'Università di Cambrid-ge, fece notare che i colombi debbonoricavare un numero molto maggioredi informazioni rispetto alla semplicedirezione di rotta in base alla posizio-ne del sole. Questo ricercatore imma-ginò per ipotesi che il sole fornisse dasolo tutti i dati necessari al colomboper realizzare una navigazione corretta.Per comprendere questa ipotesi, si im-magini che, al momento della liberazio-ne in una località distante, un colombodetermini lo spostamento in senso nord--sud (latitudine) osservando il movi-mento del sole lungo l'arco del suopercorso apparente nel cielo, estrapo-lando la posizione del sole a mezzo-giorno (culminazione), misurando l'al-tezza del sole in questa posizione econfrontandola con la culminazione amezzogiorno nella località di partenza(posto che l'uccello se la ricordi). Seil punto di culminazione nella localitàdi liberazione fosse più basso di quel-lo della località di partenza, l'uccellosaprebbe di trovarsi a nord della pic-cionaia; se invece il sole fosse piùalto, l'uccello dedurrebbe di trovarsipiù a sud. Per calcolare lo spostamen-to in senso est-ovest (longitudine),l'uccello potrebbe, sempre secondo l'i-potesi, determinare l'ora solare localemediante l'osservazione della posizionedel sole sul suo arco nella località doveviene liberato e confrontare l'ora loca-le con l'ora della località dove è situa-ta la colombaia, indicata dal suo oro-logio biologico interno. Se Fora localeanticipa rispetto al tempo di partenza,l'uccello si trova a est rispetto al puntodi partenza, se invece ritarda, l'animale

si trova a ovest. Quindi, secondo l'ipo-tesi di Matthews, l'uccello potrebbedeterminare il suo spostamento in la-titudine grazie alla differenza di altez-za del sole, mentre potrebbe determi-nare lo spostamento in longitudinemediante una differenza di orario: lacombinazione di questi due dati glifornirebbe la direzione da prendere perraggiungere la colombaia (si veda l'il-lustrazione nella pagina a fronte).

L'ipotesi di Matthews, basata sulpercorso apparente del sole, si rivelòuno stimolo per ricerche ulteriori sulviaggio dei colombi e costituì la basedi molti esperimenti compiuti nei suc-cessivi dieci anni. Purtroppo quasi tuttii risultati degli esperimenti compiutiper dimostrare l'ipotesi furono negati-vi; perciò gli scienziati che attualmentesono impegnati nella ricerca sul viag-gio dei colombi non prendono più inconsiderazione questa ipotesi « dell'ar-co solare ». Le prove raccolte controdi essa sono talmente numerose chenon possono essere tutte discusse inquesto articolo: citerò solo un tipo diesperimento per permettere al lettoredi comprendere alcune tendenze dellericerche più recenti.

Klaus Schmidt-Koenig, un altro al-lievo di Kramer, dimostrò nel 1958che alcuni colombi il cui orologio bio-logico era stato artificialmente spostatosceglievano sempre una rotta di voloinesatta. Il tragitto compiuto finchéscomparivano alla vista d'un osservatoredotato di un binocolo potente (rotta disvanimento) deviava rispetto a quellodei colombi normali di 15° per ogni oradi spostamento artificiale dell'orologiobiologico,

prendiamo in esame ora un esperi-mento su colombi con orologio

biologico spostato per vedere se i ri-sultati si accordano con le previsionidell'ipotesi di Matthews. Supponiamodi spostare l'orologio interno degli uc-celli in modo di ritardarlo di sei oree poi di liberarli a mezzogiorno 160chilometri a sud della colombaia diprovenienza. Secondo l'ipotesi dell'arcosolare, gli uccelli osserverebbero che èmezzogiorno nel punto in cui sono li-berati, ma l'orologio interno li infor-merebbe che a casa sono soltanto le6 del mattino. Perciò dovrebbero rea-gire come se fossero a migliaia di chi-lometri est da casa e dovrebbero inizia-re a volare quasi esattamente versoovest. Quando si esegue nella realtàquesto esperimento, si nota tuttaviache gli uccelli si allontanano quasi esat-tamente verso est, dalla parte oppostarispetto alla direzione prevista dall'ipo-tesi di Matthews (si veda l'illustrazio-ne in questa pagina).

COLOMBI CON OROLOGIO SPOSTATO(RITARDO DI SEI ORE)

IPOTESI DELL'ARCO SOLARE

[1<LOCALIZZAZIONE

IMMAGINARIADELLA COLOMBAIA

Possiamo ricavare un senso logicoda questo risultato? La risposta è af-fermativa, ma per chiarire le idee dob-biamo abbandonare l'ipotesi dell'arcosolare, e prendere in esame un'altraipotesi, proposta da Kramer. Questoscienziato fece rilevare che tutte leprove raccolte sono in favore del fattoche i colombi ricavano dal sole solodati di orientamento, e null'altro. Que-sti uccelli si comportano in modo ana-logo a quello d'un uomo che usa siauna carta geografica, sia una bussola:cioè prima determinano con una speciedi mappa ipotetica la località in cui sitrovano rispetto alla propria colom-baia e la direzione del volo di ritorno,poi si servono dell'orientamento forni-to dal sole per stabilire la direzionereale.

Poiché Kramer non riuscì mai a spie-gare quale fosse l'origine di questo« istinto cartografico », immaginiamociper puro esempio che prima di lasciarpartire il colombo dell'esperimento pre-cedente gli sussurriamo nell'orecchio:« La piccionaia è in direzione nord ».

A questo punto l'uccello deve usarela bussola solare per localizzare il nord.L'orologio interno gli dice che sono lesei del mattino, quando il sole si do-vrebbe trovare a est: quindi il norddovrebbe essere approssimativamente a90° in senso antiorario rispetto al sole.Tuttavia occorre ricordare che, comeabbiamo detto precedentemente, l'oro-logio dell'uccello ha un ritardo di seiore: in realtà quindi è mezzogiorno eil sole si trova a sud. Perciò la deci-sione dell'uccello di prendere una di-rezione a 90° in senso antiorario ri-spetto al sole lo spedisce proprio versoest, non verso nord. Riassumendo, pos-siamo affermare che indipendentementedalla direzione e dallo spostamentodell'orologio interno usati a scopo spe-rimentale, i risultati ottenuti si accor-dano con la previsione di Kramer del-la carta geografica e della bussola,usate contemporaneamente e non conl'ipotesi di Matthews, basata sul tragit-to del sole.

A questo punto l'unica cosa dimo-strata era dunque che il colombo usa-

COLOMBAIA

ACOLOMBI NORMALI

COLOM-BAIA

(NORD)

-• SOLE AMEZZOGIORNO

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Le bobine di Helmholtz poste sopra la testa e attorno al collo del colombo induconoun campo magnetico relativamente uniforme attorno alla testa dell'animale. Le spirericevono corrente da una piccola batteria a mercurio posta sul dorso dell'uccello. Ladirezione del campo magnetico può essere capovolta invertendo semplicemente i con-tatti della batteria. L'intensità del campo può essere variata regolando l'intensità dicorrente che passa attraverso le bobine. La batteria si esaurisce in due o tre ore.

CORRENTE IN SENSO ANTIORARIO CORRENTE IN SENSO ORARIO

I colombi dotati di bobine di Helmholtz in cui la corrente fluisce in senso antiorario(il polo sud d'una bussola inserita nel campo magnetico indotto punta verso l'alto)volano quasi direttamente verso la colombaia, sia nelle giornate di sole sia con cielocoperto. Quando la corrente vien fatta circolare nelle spire in senso orario (il polonord d'una bussola inserita nel campo magnetico indotto punta verso l'alto), i colombivolano ancora verso casa nei giorni di sole, ma quando il cielo è completamente co-perto si dirigono secondo una rotta che è a circa 180 0 da quella esatta. Questi risultatisono stati ottenuti in base agli esperimenti eseguiti da Charles Walcott e Robert Green.

CIELO SERENO

CIELO COPERTO

SBARRETTA D'OTTONE

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CIELO SERENO

4v.• • •

i

\COLOMBAIAIII

CIELO COPERTO

va la bussola solare per orientarsi: per-ciò dopo il 1960 vi fu la tendenza daparte di molti ricercatori di considera-re il sole come il fattore essenziale perstabilire la direzione verso casa da par-te d'un colombo liberato in una loca-lità a lui sconosciuta. Tuttavia, a cau-sa di una serie di discrepanze, io ealcuni miei colleghi della Cornell Uni-versity cominciammo a dubitare diquesta affermazione. Per prima cosa,ero a conoscenza di parecchie razzedi colombi che sapevano volare rapi-damente anche quando il cielo era com-pletamente nuvoloso. In secondo luo-go, i nostri colombi sembravano in gra-do di scegliere la rotta esatta anchesotto un cielo nuvoloso se prima era-no stati fatti volare in vicinanza dellacolombaia con un tempo piovoso.

Del resto, noi (e molti altri) avevamopotuto osservare il rientro dei colombiaddirittura nelle ore notturne.

Riprendemmo perciò in esame l'im-portanza del sole per il volo dei co-lombi. Nei nostri più importanti espe-rimenti abbiamo usato anche noi co-lombi il cui orologio interno era statospostato. Come c'era da aspettarsi,quando furono liberati i colombi il cuiorologio era stato spostato sei ore a-vanti o indietro, in una giornata di so-le, la rotta di svanimento si trovavaapprossimativamente a 90° a sinistrao a destra della rotta di svanimento dicolombi di controllo, in cui l'orologiointerno non era stato alterato. Tutta-via, quando i colombi furono liberaticon un cielo totalmente coperto di nu-bi. i risultati furono completamente

MAGNETE

differenti: sia gli uccelli con orologiospostato, sia quelli normali sparivanoalla vista proprio in direzione del nido,senza una differenza significativa trale loro direzioni. Questo fenomeno siverificava anche quando la località diliberazione era completamente scono-sciuta ai colombi.

Questi risultati ci portarono a for-mulare diverse considerazioni: 1) icolombi abituati a volare con tempoinclemente possono orientarsi verso ca-sa anche con cielo completamente co-perto. Poiché in tali condizioni non e-siste diversità tra le rotte seguite dagliuccelli di controllo e da quelli con oro-logio spostato, è chiaro che essi, nonpotendo vedere il sole attraverso le nu-bi, non utilizzano più la bussola solare.2) Devono esistere altri metodi nel si-stema di navigazione dei colombi : essiinfatti usano la bussola solare quandociò è possibile, ma in altri casi pos-sono sostituire il dato fornito dal solecon un- dato di natura diversa. 3) Ildato ottenuto in maniera diversa rispet-to a quello fornito dalla bussola solarenon costringe l'uccello a una compen-sazione d'orario. 4) Il sistema nuovonon può dipendere da caratteristichedel paesaggio riconoscibili, poiché icolombi riescono a orientarsi esatta-mente verso casa, in condizioni di cie-lo coperto, anche da un territorio sco-nosciuto e distante.

Dopo la scoperta che i colombi pos-sono usare altre indicazioni, secondole circostanze, i risultati di molti espe-rimenti precedenti non si potevano piùaccettare come valori assoluti. Per e-sempio, se uno sperimentatore modifical'indicazione A, tenendo le altre con-dizioni favorevoli, e se i colombi con-tinuano a orientarsi bene, si può pen-sare che gli uccelli usino semplicemen-te l'indicazione B come metodo sosti-tutivo di A. Parimenti, se B viene alte-rato mentre tutte le altre condizionirestano favorevoli e gli uccelli riesconoa orientarsi, essi possono usare A insostituzione di B. In breve, saremmosu una strada sbagliata se dopo questiesperimenti non tenessimo conto chele indicazioni A e B sono entrambeelementi del sistema di navigazionedei colombi. In effetti, tali esperimentidimostrano solo che né A né B presisingolarmente possono essere gli unicielementi per un esatto orientamentonelle particolari condizioni dell'espe-rimento.

Questo tipo di ragionamento ci haindotto a compiere esperimenti in cuicambiavamo, contemporaneamente. pa-recchie indicazioni possibili d'orienta-mento, presupponendo che, se interferi-vamo su un numero sufficiente di indi-cazioni nel medesimo tempo, potevamo

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L'ipotesi del campo magnetico, proposta più d'un secolo fa, era stata respinta fino apochi anni or sono perché con i vecchi esperimenti non si era riusciti a dimostrareche un magnete situato sopra un colombo lo disorientasse nel suo rientro al nido.Tuttavia, eseguendo nuovi esperimenti, si è trovato che i colombi muniti di sbarrettemagnetiche vengono disorientati quando vengono liberati in una località a loro scono-sciuta in una giornata col cielo completamente coperto, ma non vengono disorientatiquando il sole è visibile. I colombi di controllo con sbarrette di ottone attaccatedimostrano pochissime differenze nella rotta di svanimento, sia nelle giornate so-latie sia sotto un cielo coperto. La portata della visuale d'un osservatore dotato dibinocolo è rappresentata dai cerchi. La linea tratteggiata indica la direzione esattache il colombo dovrebbe assumere per giungere alla colombaia. Il vettore medio otendenza direzionale di tutti gli uccelli di un gruppo sperimentale è rappresentatodalla freccia; la lunghezza di questo vettore medio è una rappresentazione statisticadel grado di concordanza tra gli uccelli nella scelta d'una direzione. La massimaconcordanza è data da un vettore lungo esattamente come il raggio del cerchio; quan-to più le direzioni di partenza si dimostrano varie, tanto più breve è il vettore.

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LOCALIZZAZIONE RADIO

La localizzazione radio dei colombi viene effettuata mediante apparecchio radiorice-vente situato a terra, nel luogo di liberazione, oppure a volte situato su un velivolo.Sul dorso del colombo viene attaccato invece un piccolo radiotrasmettitore a modu-lazione di frequenza, con una batteria (in alto). L'antenna, lunga 48 centimetri, è di-retta in senso opposto al volo del colombo. Mediante i dati ricavati via radio si deduceche i colombi non volano affatto in linea retta dopo la loro partenza, ma cambianospesso la direzione. Nell'illustrazione in basso vengono confrontate le rotte di sva-nimento di otto colombi, determinate per mezzo del binocolo, e le rotte determinatemediante radioricevente installata nella località di lancio. La scala (lei due cerchi èarbitraria. La localizzazione visiva ha un raggio d'estensione di 2-3 chilometri secondol'altezza a cui volano gli uccelli, mentre la localizzazione mediante la radio ha un rag-gio di 13-14 chilometri. La linea tratteggiata rappresenta la direzione esatta verso il nido.

TRASMETTITORE

BATTERIAANTENNA

iteLOCALIZZAZIONE VISIVA

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PERTURBAZIONE MAGNETICA (VALORI MEDI DI K IN 12 ORE).

capire quali di queste sono più impor-tanti e come interagiscono tra loro.

per prima cosa decidemmo di ripren-dere in considerazione la vecchia

teoria secondo la quale gli uccelli po-trebbero ricavare indicazioni sulla di-rezione da prendere dal campo magne-tico terrestre. Benché questa ipotesi fos-se stata sostenuta per più d'un secolonon esistevano dimostrazioni in favore,anzi molte prove erano contrarie. Cio-nonostante, ci sembrava giusto riesa-minarla : la decisione si dimostrò op-portuna. Quando ripetemmo i vecchiesperimenti che consistevano nel porresbarrette magnetiche sui colombi perdistorcere il campo magnetico attornoa essi, trovammo, come altri sperimen-tatori prima di noi, che gli uccelli nonavevano alcuna difficoltà nell'orientarsidurante i giorni di sole. Ma quandogli esperimenti furono ripetuti nei gior-ni in cui il cielo era totalmente coper-

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to, gli uccelli portatori di magneti disolito si dileguavano a casaccio, men-tre gli uccelli di controllo, portatori disbarrette d'ottone aventi la medesima di-mensione e peso di quelle magnetiche,puntavano direttamente verso la colom-baia. Parecchi altri ricercatori hannoripetuto dopo di noi questi esperimen-ti e hanno ottenuto i medesimi risultati.

Più recentemente Charles Walcottdell'Università di Stato di New Yorka Stony Brook e il suo allievo RobertGreen hanno compiuto un ulteriorepasso in avanti in questo campo. In-vece di usare sbarrette magnetiche, han-no sistemato una piccola bobina diHelmoltz sulla testa del colombo, co-me un cappuccio, e un'altra bobinaattorno al collo, come un collare. Laenergia per queste bobine era fornitada una batteria posta sul dorso dell'uc-cello. Questo congegno realizza uncampo magnetico relativamente unifor-me attraverso la testa dell'uccello. La

direzione del campo magnetico indottopuò essere rivolta verso l'alto, attra-verso la testa dell'uccello, oppure ver-so il basso, collegando semplicemen-te la batteria in modo che la correntedella bobina fluisca in senso orario op-pure antiorario. Durante le giornatedi sole Walcott e Green trovaronoche la direzione del campo magneticoindotto non influenzava la capacità diorientamento del colombo. Invece concielo totalmente coperto la direzionedel campo magnetico indotto aveva uneffetto nettissimo: quando l'ago indi-cante il polo nord d'una bussola nelcampo indotto puntava verso l'alto, icolombi volavano quasi esattamentenella direzione opposta a quella delnido, mentre quando era il polo suddella bussola a puntare verso l'alto delcampo indotto, i colombi riuscivano aorientarsi esattamente nella direzionedel nido.

I risultati dei nostri eperimenti, co-me quelli di Walcott, dimostrano chele indicazioni magnetiche hanno unruolo molto importante nel sistema dinavigazione del colombo. Questi datisono correlati anche dalla scoperta re-cente fatta da Freidrich Merkel e daWolfang Wiltschk o dell'Università diFrancoforte: i pettirossi messi in gab-bie circolari possono usare indicazionimagnetiche per orientarsi in una dire-zione particolare. Anche William Sou-thern della Northern Illinois Universi-ty ha riferito che l'orientamento deigabbiani della specie Larus delawaren-sis è influenzato dall'attività magnetica.

Recentemente Martin Lindauer eHerman Martin dell'Università di Fran-coforte hanno dimostrato che l'orien-tamento delle api è influenzato dacampi magnetici aventi un'intensità mi-gliaia di volte inferiore a quella delcampo magnetico terrestre. Solo pochianni or sono i biologi discutevano an-cora se gli organismi viventi potesseroavvertire un campo magnetico debolecome quello terrestre (approssimativa-mente pari a mezzo gauss). Dopo averosservato le reazioni delle api a stimo-lazioni magnetiche ora noi ci chiedia-mo se il limite minimo della sensibilitàanimale è di un gamma (10- 5 gauss) oancora inferiore. Infatti, secondo unostudio da me condotto recentementeassieme ad alcuni colleghi, la sensibi-lità al campo magnetico dei colombipotrebbe rivaleggiare con quella delleapi. In quattro lunghe serie di test ese-guiti per un periodo di tre anni, ab-biamo trovato che le fluttuazioni ancheinferiori ai 100 gamma (e probabilmen-te quelle di meno di 40 gamma) nelcampo magnetico terrestre, causate daprotuberanze e macchie solari, hannoeffetti piccoli, ma significativi, sulla rot-

ta iniziale presa dai colombi nel mo-mento in cui vengono liberati.

La domanda che riguarda il modoin cui gli organismi sono in grado diavvertire gli stimoli magnetici rimanetuttora senza risposta. Abbiamo un'ideaestremamente vaga su quale dovrebbeessere l'aspetto d'un organo di sensomagnetico, e addirittura sulla localizza-zione d'un tale organo all'interno delcorpo. Poiché il flusso magnetico puòpassare liberamente attraverso i tessutiviventi, i recettori magnetici si potreb-bero trovare in una qualsiasi parte del-l'organismo. La ricerca di tali recettoriè già iniziata nel nostro laboratorio ein altri laboratori sparsi in tutto il mon-do e si preannuncia quasi come unasfida.

La scoperta che la sensibilità al ma-gnetismo rientra nel sistema di naviga-zione degli uccelli ci appare molto im-portante, ma non dobbiamo dimentica-re il punto da cui siamo partiti nellanostra ricerca. Al momento attuale leprove fornite ci dicono che il magne-tismo fornisce semplicemente un secon-do tipo di bussola, ma che non costi-tuisce la tanto cercata « carta geografi-ca ». Perciò occorre continuare la ri-cerca in questo senso: su quali altreindicazioni si possono basare gli uccelliper orientarsi in volo?

Una possibilità che si affaccia subitoalla mente, in questa età di missili alunga gittata, è che gli uccelli potreb-bero essere capaci di avvertire indica-zioni inerziali, cioè potrebbero in qual-che modo sentire e registrare tutte leaccelerazioni angolari del viaggio diandata fino alla località di liberazione,e poi compiere una sommatoria diqueste accelerazioni per determinare ladirezione del viaggio di ritorno. Perquanto questa ipotesi possa essere in-teressante, tutte le prove raccolte sonocontrarie. I colombi sono stati portatialla località dove dovevano essere libe-rati, montati su piattaforme girevoli oin cilindri rotanti, eppure l'aggiunta difattori inerziali non ha avuto effetto:gli uccelli si orientavano verso il nidocon la medesima precisione di quellidi controllo. Altri colombi che erano sta-ti portati verso una località lontanasotto l'effetto di una potente anestesia,sono stati in grado di determinare sen-za difficoltà la direzione di ritorno. Per-sino i colombi colpiti da un certo nu-mero di lesioni chirurgiche ai canali se-micircolari, i principali recettori delleaccelerazioni nei vertebrati, si sannoorientare con esattezza, sia in giornatesolatie, sia sotto un cielo coperto.

L'ipotesi che i colombi siano capacidi usare indizi di natura olfattiva du-rante i loro viaggi è stata sostenuta daFloriano Papi e colleghi dell'Università

di Pisa (si veda l'articolo La navigazio-ne dei colombi viaggiatori in «LeScienze » n. 78, febbraio 1975). Anchenoi stiamo attualmente conducendo e-sperimenti per mettere alla prova que-sta ipotesi.

Ora il lettore si chiederà perché ab-biamo parlato così poco dell'indicazio-ne che sembrerebbe la più ovvia perun colombo viaggiatore : cioè gli aspet-ti familiari del territorio. La ragionedi ciò è che esistono numerose proveche per i colombi questi segni familia-ri hanno un ruolo insignificante nelmeccanismo di ritrovamento del nido.Walcott e il collega Martin Michener,

nel corso di viaggi aerei compiuti alloscopo di seguire le rotte dei colombihanno notato più volte che quando gliuccelli che volano su una rotta sbaglia-ta si imbattono in un'area sopra laquale hanno recentemente volato, dirado dimostrano di riconoscere il ter-ritorio familiare. Parecchi altri ricerca-tori, compresi alcuni del nostro gruppo,hanno rilevato che i colombi in cuil'orologio interno era stato spostato disei ore e che erano stati liberati a circaun chilometro dal nido, in una zonasopra la quale avevano volato ognigiorno durante l'addestramento, spes-so si dirigevano ad angolo retto ri-

Le perturbazioni del campo magnetico terrestre provocate dall'attività solare influi-scono sulla scelta iniziale di rotta d'un colombo liberato in una località distante inuna giornata di sole. La scala dei valori di K indica il grado di attività magnetica,che varia dalla quiete (meno di 21 alle tempeste magnetiche violente (6 e oltre).Nel 1972 in seguito a una serie di esperimenti di lancio di colombi della Cornell U-niversity da una località situata 72 chilometri a nord delle colombaie, abbiamo potutodimostrare che al crescere del livello di perturbazione magnetica la rotta di svani-mento degli uccelli tende a ruotare a sinistra nel senso dell'osservatore che è rivoltoverso la colombaia (linea nera). In questa località la rotazione verso sinistra tendevaa portare la rotta di svanimento degli uccelli più vicina alla rotta esatta verso lacolombaia, ma la probabilità di ritornare al nido non "migliorava. In un'altra serie diesperimenti i colombi di un allevamento diverso sono stati portati a una località aovest della loro colombaia e qui sono stati liberati. Si è potuta registrare una rota-zione analoga verso sinistra delle rotte di svanimento mano a mano che aumentavanole perturbazioni magnetiche (linea in colore). In questo caso la rotazione versosinistra deviava le rotte sempre più ampiamente rispetto alla direzione esatta.

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F LTROPOLARIZZATORE

SORGENTEDI LUCE

REGISTRATOREDELLA FREQUENZA

ELETTRODI CARDIACAPER LA SCOSSA

SCHERMO NONDEPOLARIZZANTE

CAMERA D'ISOLAMENTO

SCOSSA

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La capacità di percezione della luce polarizzata da parte deicolombi viene attualmente sottoposta a esperimenti nel labo-ratorio dell'autore da Melvin L. Kreithen. Dopo aver attaccatoal colombo due elettrodi allo scopo di somministrargli scosseelettriche e altri due per registrare il battito cardiaco, si legal'uccello con cinghie a un supporto e lo si sistema in una ca-mera chiusa, impenetrabile ai rumori esterni. La luce vieneproiettata attraverso un filtro polarizzatore rotante e poi attra-verso uno schermo di proiezione non depolarizzante. Una partedi questa luce penetra nella camera d'isolamento attraversouna finestrella e. cade sull'occhio del colombo. La luce arrivaa intervalli di tempo casuali. In alcuni esperimenti, che ven-gono pure determinati a caso, il filtro polarizzatore inizia a

ruotare dopo 11 secondi; in altri non ruota affatto. Quando ilfiltro ruota, il colombo riceve una scossa al termine del se-gnale luminoso. Quando il filtro non ruota, non viene sommi-nistrata alcuna scossa. Dopo un certo tempo di prove la fre•quenza del battito cardiaco del colombo comincia ad aumentarerapidamente all'inizio della rotazione del filtro polarizzatore:ciò significa che l'uccello è in grado di percepire il cambiamen-to nel piano della luce polarizzata e prevede in anticipo l'arri-vo della scossa elettrica. In basso sono rappresentate le regi-strazioni di varie prove a cui è stato sottoposto un colombo.La banda colorata indica l'intervallo di tempo in cui il filtro pola-rizzatore ruota. Nei periodi di controllo durante il corrispondenteintervallo (a destra della linea tratteggiata) il filtro non ruota.

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spetto alla direzione giusta. Solo lavista diretta dell'edificio della colom-baia ha la precedenza sopra ciò che èpredeterminato nel loro metodo di na-vigazione aerea: gli edifici o gli alberivicini non si dimostrano punti di rife-rimento sufficienti. Anzi, talvolta persi-no la vista della colombaia stessa nonsempre si dimostra sufficiente, speciese la distanza è di più d'un chilometro.

Forse gli esperimenti più convincen-ti sono quelli eseguiti da Schmidt-

-Koenig e H.J. Schlichte dell'Universi-tà di Gottinga. Questi ricercatori poserolenti a contatto opache davanti agli oc-chi dei colombi, in modo che gli uccel-li non potessero vedere oggetti distantipiù di qualche metro. Questi colombiquando vengono liberati a circa 130chilometri di distanza dal nido non so-lo si sanno orientare con precisione.ma riescono anche in numero conside-revole a raggiungere la colombaia.Schmidt-Koenig eseguì alcuni dei suoiesperimenti presso le nostre colombaiedella Cornell University, dove io ebbila possibilità di osservarli direttamen-te: fu un'esperienza molto interessante.Gli uccelli arrivavano in un punto mol-to alto sopra le nostre teste e svolaz-

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zavano verso il basso, fino ad atterrarenei campi attorno alla colombaia. Nonessendo in grado di vedere la colom-baia, gli uccelli aspettavano così che noiarrivassimo per prelevarli e portarli pergli ultimi metri al loro nido. Questirisultati dimostrano che il sistema dinavigazione del colombo è spesso cosìpreciso da localizzare con esattezzaquasi assoluta la colombaia, senza ba-sarsi su particolari segni del terrenofamiliari all'animale; la vista è neces-saria solo per l'avvicinamento finale,che avviene spesso a una distanza in-feriore ai 200 metri.

È evidente, da tutto quanto ho dettofinora, che il compito di scoprire il si-stema di navigazione del colombo sista facendo sempre più difficile. Lavecchia idea che gli uccelli usano unmetodo unico per determinare la dire-zione verso il nido è stata sostituita dal-la sensazione che vi siano probabil-mente delle componenti multiple nel si-stema e che queste componenti possa-no essere combinate in modi diversi, aseconda di fattori come le condizionidel tempo, l'età e l'esperienza del co-lombo viaggiatore.

Un campo sperimentale promettenteper aiutarci a separare i numerosi ele-

menti costitutivi del sistema di naviga-zione è lo studio dell'ontogenesi delcomportamento dei colombi nei lorovoli. Per esempio, abbiamo trovato chele sbarrette magnetiche distruggono,anche quando il sole è visibile, il sensodell'orientamento iniziale di colombimolto giovani che sono stati liberatiper la prima volta nella loro esistenzalontano dalla colombaia. Anche queigiovani colombi che intraprendono nor-malmente il loro primo volo non rie-scono a orientarsi con cielo comple-tamente coperto, anche se prima peresercizio sono stati liberati in condizio-ni di tempo inclementi. Perciò sembrache i colombi viaggiatori inesperti ab-biano bisogno sia dell'indicazione datadal sole sia di quella fornita dal campomagnetico terrestre; diverse altre varia-zioni indotte sperimentalmente, benchéabbiano effetti trascurabili sopra i co-lombi esperti, disorientano invece gliesemplari che volano per la primavolta.

Forse quando accumula esperienzaun colombo impara a orientarsi conprecisione utilizzando un numero mi-nore di indicazioni. Oppure l'esperien-za è necessaria ai colombi per poterdecidere in base a uno schema il da

farsi quando le indicazioni provenientida fonti diverse sono in contrasto traloro. Grazie a risultati ricavati da alcu-ni esperimenti abbiamo potuto rilevareche giovanissimi colombi cresciuti incondizioni in cui noi diminuiamo no-tevolmente o escludiamo del tutto de-terminate fonti d'informazione ambien-tale, come il sole, elaborano schemi divalutazione direzionale completamentedifferenti da quelli dei colombi norma-li. Se in un futuro si potrà utilizzareun numero maggiore di questi uccelli,sarà più facile eseguire esperimenti perchiarire l'importanza delle singole indi-cazioni che i colombi ricavano dall'am-biente esterno e che sono normalmentedifficili da modificare.

Un altro campo interessante di ricer-ca, che stiamo attivamente approfon-dendo, è il tentativo di ricavare unnumero sempre maggiore di dati sullecapacità sensoriali dei colombi.

A mano a mano che si chiarisconoi dati in questa ricerca, ci rendiamomaggiormente conto che gli uccelli vi-vono in un mondo di sensazioni bendiverso dal nostro. Per esempio, il mioallievo Melvin L. Kreithen ha recente-mente dimostrato che i colombi sonoaltamente sensibili a minime variazionidi pressione atmosferica: grazie a que-sta sensibilità potrebbero ricavare da si-tuazioni particolari di pressione nel-l'atmosfera indicazioni utili per poterdirigere il proprio volo. Kreithen e ioabbiamo anche recentemente ottenutola prova che i colombi riescono a per-cepire il piano della luce polarizzata:ciò potrebbe voler dire che i colombi,come le api, possono continuare a u-tilizzare la posizione del sole come bus-sola nei giorni in cui il cielo è parzial-mente coperto, cioè quando il disco so-lare è nascosto alla vista, ma rimango-no visibili alcuni squarci di cielo az-zurro.

É noto da molto tempo che le rotteseguite dai colombi nelle località lon-tane in cui vengono liberati, benchédirette grossolanamente verso il nidodi provenienza, non sono quasi mai o-rientate esattamente verso un punto pre-ciso. Inoltre, dopo una serie ripetutadi esperimenti di lancio in una deter-minata località, la media delle direzio-ni assunte mostra una deviazione ab-bastanza sensibile rispetto alla direzio-ne esatta; in realtà esiste una vera epropria « deviazione dalla località dilancio », relativamente stabile e carat-teristica di quella determinata località.In alcuni casi la deviazione risulta evi-dente solo nella direzione di svanimen-to, ricavata mediante osservazione visi-va. Stesso tale deviazione diviene menonetta quando si utilizzano metodi dilocalizzazione mediante tecniche radio,

ma in alcune località è ancora mani-festa quando gli uccelli escono al difuori dalla portata dell'apparecchio ra-dioricevente (pari a una distanza tra iI e i 16 chilometri). Nella speranza chequeste deviazioni possano essere dovu-te a fattori geofisici locali, in modo dafornire almeno parte delle informazio-ni « cartografiche » che occorrono aicolombi, abbiamo scelto parecchie lo-calità dove le deviazioni risultano par-ticolarmente ampie, allo scopo di in-tensificarvi le ricerche.

Una località di questo genere è Ca-stor Hill Fire Tower, situata a 143 chi-lometri in direzione nord nord-est ri-spetto alle nostre colombaie della Cor-nell University. In tale località i co-lombi liberati partono regolarmente se-guendo una direzione che in media ri-sulta deviata di circa 60° in senso ora-rio rispetto alla direzione esatta (si ve-(la l'illustrazione nella pagina seguente).In una lunga serie di esperimenti ab-biamo potuto rilevare che questa de-viazione oraria è evidente non solo neicolombi esperti portati per la primavolta nella località, ma anche nei co-lombi che erano stati già liberati pre-cedentemente nella medesima località.La medesima deviazione si nota neicolombi giovanissimi nel loro primovolo verso il nido: la si può osservaresia nelle giornate di sole sia in quellecompletamente nuvolose, per cui si de-duce che non dipende affatto dal sensod'orientamento solare; si può osservareanche nei colombi su cui sono statimontati dei magneti, per cui proba-bilmente non ha nulla a che vedereneppure col senso d'orientamento ma-gnetico. Infine questa deviazione si ve-rifica anche quando agli occhi dei co-lombi sono state applicate le lenti dicontatto opache di cui abbiamo parla-to: perciò non dovrebbe dipendereneppure da ciò che i colombi potreb-bero vedere.

Abbiamo provato a catturare pressola Cornell University una specie di ron-dini chiamate topini e a liberarle aCastor Hill: anche questi uccelli di-mostravano di assumere una direzionecon la medesima deviazione. Perciò ilfattore deviante, qualunque sia la suanatura, influenza altre specie d'uccellinel medesimo modo. I colombi pro-venienti da allevamenti situati a più di200 chilometri a est e a ovest dellanostra università e liberati a CastorHill prendono la via del loro nido de-viando inizialmente nel medesimo sen-so orario. Infine, i colombi in cui l'oro-logio interno è stato spostato sperimen-talmente di cinque ore in anticipo par-tono da Castor Hill quasi esattamentein direzione della colombaia, ma tut-tavia presentano probabilità di ritorna-

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CASTOR H ILL

I PER SCHENECTADY= (240 KM)

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• CONTROLLO• OROLOGIO ANTICIPATO

DI CINQUE ORE

F COLOMBI DI SCHENECTADY

• LOCALITÀ NOTA AL COLOMBO• LOCALITÀ SCONOSCIUTA

Castor Hill si trova approssimativamente a 143 chilometri indirezione nord-nord est rispetto alle colombaie della CornellUniversity, a Ithaca, nello stato di New York. A Castor Hilli colombi della Cornell University scelgono regolarmente unarotta iniziale deviata in senso orario rispetto alla direzioneesatta. Questo fatto si verifica sia nei giorni di sole, sia quan-do il cielo è completamente coperto (A e B); perciò la devia-zione caratteristica non dovrebbe dipendere dall'orientamentoricavato dalla posizione del sole. Questa deviazione probabil-mente non è provocata in sostanza neppure dal senso d'orien-tamento magnetico, poiché quando splende il sole gli uccelliequipaggiati con sbarrette magnetiche assumono praticamentela medesima rotta di svanimento rispetto ai colombi equipaggiati

con sbarrette d'ottone (C). I colombi il cui orologio internoè stato spostato in avanti di cinque ore scelgono una rotta piùspostata verso la colombaia rispetto ai colombi normali, ma iprimi hanno minori probabilità di giungere realmente al nidorispetto ai secondi (D). I colombi di un'altro allevamento si-tuato a Fredonia, 240 chilometri a ovest di Ithaca (E), e icolombi di Schenectady, a 240 chilometri a est di Ithaca (Fi,scelgono da Castor Hill rotte iniziali deviate in modo analogorispetto alla direzione esatta delle loro colombaie, e cioè insenso orario. È quindi chiaro che la deviazione dipende dallalocalità e non dai colombi. Il percorso dei colombi di controllodella Cornell University localizzati via radio da un aeroplano èstato segnato sulla carta geografica con una freccia colorata.

re al loro nido molto più scarse rispet-to ai colombi di controllo, che partonocon la solita deviazione oraria di 60°In un esperimento in collaborazionecon Walcott, abbiamo potuto rintrac-ciare con un aeroplano i colombi dota-ti di radiotrasmettitore dopo la libera-zione a Castor Hill e abbiamo scoper-to che gli uccelli girano in una dire-zione più esatta verso il loro nido quan-do sono approssimativamente dai 22ai 29 chilometri a ovest di Castor Hill.Forse gli uccelli il cui orologio interno

è stato spostato in avanti e che hannopoche probabilità di giungere al nidocompiono un'analoga giravolta quandosi trovano a una distanza simile dalluogo di lancio e così si dirigono dauna parte sbagliata. Stiamo ora verifi-cando se questa ipotesi è esatta e spe-riamo di giungere presto a un risultatopositivo.

I n seguito a questi esperimenti, possia-mo concludere che la deviazione i-

niziale degli uccelli non è un errore

ITHACA

biologico, causato da qualche loro par-ticolarità, ma è dovuta a un fattoresconosciuto, caratteristico della località.Gli uccelli probabilmente riescono adecifrare la loro « carta geografica »con esattezza, ma questa carta a CastorHill si presenta come se fosse ruotatain senso antiorario. Forse, se potes-simo scoprire quali sono i fattori geo-fisici che provocano questa distorsio-ne della carta, troveremmo finalmen-te la strada giusta per svelare l'anticomistero dei voli dei colombi viaggiatori.

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