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Explainer: come navigano i piccioni homing?

I piccioni hanno straordinarie capacità di navigazione. Prendi un piccione dal suo loft e lascialo andare da qualche parte non è mai stato prima e, dopo aver girato nel cielo per un po’, torna a casa. Questa notevole capacità si estende a decine persino centinaia di chilometri dalla sua casa ed è tanto più notevole per gli esseri umani perché siamo apparentemente incapaci di esso noi stessi.

Ma abbiamo a lungo fatto uso della capacità di homing del piccione, principalmente per il trasporto di messaggi in passato. E per diversi decenni il piccione ha giocato un ruolo centrale nei tentativi degli scienziati di comprendere i meccanismi della mappa e della bussola fondamentali per la navigazione degli uccelli.

Quindi cosa abbiamo imparato?

Al di fuori del contatto diretto con la casa, e al di fuori del paesaggio a cui gli uccelli sono diventati familiari, ci devono comunque essere segnali su larga scala a disposizione dell’uccello navigante con cui può stimare la sua posizione rispetto a casa. Molte teorie si sono incerate e scemate, dalla lettura dell’arco del sole alla rilevazione di infra-suoni a lunga distanza. Ma c’è poco supporto per questi.

Dubbi magnetici

Più attraente e persistente è stata l’idea che i piccioni possono utilizzare i gradienti prevedibili di intensità e angolo di dip nel campo magnetico terrestre per mappare la loro posizione rispetto ai valori noti a casa. L’ipotesi della mappa magnetica è attraente e persistente, ma in gran parte senza supporto dopo decenni di ricerca sperimentale. È anche probabilmente falso.

Parte della confusione è che molti uccelli (e probabilmente piccioni) hanno una bussola magnetica che dà loro un senso di direzione quando non riescono a vedere il sole. Una bussola aiuta a rendere efficiente il movimento a lunga distanza ed è fondamentale per la migrazione, ma non può aiutarti a navigare se non conosci la direzione del tuo obiettivo. Ciò richiede una mappa. Per quanto possa sembrare improbabile, questa mappa risulta quasi certamente olfattiva-i piccioni, e forse tutti gli uccelli, navigano usando l’odore.

Buon naso per la direzione

I piccioni privati della capacità di annusare non possono navigare. Ingannare con aria formare il sito sbagliato e voleranno nella direzione sbagliata. Sembra una cosa semplice da dimostrare, ma in realtà testare l’ipotesi di navigazione olfattiva in modo conclusivo si è rivelata notevolmente tassativa e ci sono ancora esperti che ne dubitano per motivi ragionevoli.

Ma il peso delle prove di 40 anni di studio rende il caso piuttosto forte. È probabile che gli uccelli apprendano la composizione approssimativa dei volatili atmosferici caratteristici della loro area di origine e come questo varia con i venti che provengono da direzioni diverse, e sono quindi in grado di estrapolare in luoghi sconosciuti se vengono soffiati fuori rotta o portati lì da un essere umano e rilasciati. Anche sugli oceani aperti, gli uccelli (non i piccioni ovviamente) possono usare gli odori per navigare.

Più vicino a casa, tuttavia, la privazione olfattiva ha poco effetto sull’orientamento di un piccione, e sembra che passino a un secondo meccanismo dominato da segnali visivi del paesaggio. Fino a poco tempo fa gli scienziati non avevano gli strumenti per osservare il movimento dettagliato con sufficiente dettaglio al di fuori del laboratorio. Ma l’avvento di tecnologie di tracciamento a bordo in miniatura come il GPS ora ci permette di seguire gli uccelli con sorprendente precisione e svelare i meccanismi della loro cognizione spaziale in natura.

Nuove scoperte

Ora apprendiamo che i piccioni ripetutamente rilasciati dallo stesso sito imparano presto un percorso abituale verso casa a cui si attengono fedelmente anche se non è il più veloce. Individui diversi imparano e si attengono a percorsi diversi. I percorsi spesso seguono caratteristiche paesaggistiche lineari, come strade o margini di campo, ma vengono appresi più efficacemente su paesaggi di complessità intermedia. Ciò significa che i paesaggi urbani potrebbero essere troppo complessi per un apprendimento ottimale del percorso.

Accoppia gli uccelli con idee diverse su come tornare a casa dallo stesso luogo e il risultato è un’elegante esposizione della propensione di ogni uccello a condurre fuori o seguire gli altri. Gli uccelli che sono più fedeli al proprio percorso quando homing da soli hanno maggiori probabilità di emergere come leader quando homing socialmente.

Quindi, se il cervello del piccione contiene una rete di percorsi appresi, come vengono acquisiti questi ricordi e come interagiscono? Recentemente, i miei colleghi Andrea Flack e Dora Biro hanno dimostrato che dover imparare tre percorsi in parallelo non causa ulteriore confusione ai piccioni. L’apprendimento del percorso viene memorizzato in modo indipendente, indipendentemente dal fatto che i siti da cui vengono rilasciati vengano incontrati in sequenza, casualmente mescolati o in stretta rotazione.

Trattare l’arte del piccione homing come un laboratorio di apprendimento naturale è una nuova scienza in cui stiamo solo muovendo i primi passi, e sembra che dobbiamo ancora trovare i confini delle capacità dell’uccello. Chiaramente, abbiamo ancora molto da imparare dal piccione.