Apprendimento per "imprinting" in un laboratorio naturale - Kataweb
Apprendimento per "imprinting" in un laboratorio naturale - Kataweb
Apprendimento per "imprinting" in un laboratorio naturale - Kataweb
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Apprendimento</strong> <strong>per</strong> "impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g"<br />
<strong>in</strong> <strong>un</strong> <strong>laboratorio</strong> <strong>naturale</strong><br />
Una s<strong>in</strong>tesi di tecniche di <strong>laboratorio</strong> e di tecniche di lavoro sul campo ha<br />
condotto ad alc<strong>un</strong>e <strong>in</strong>teressanti sco<strong>per</strong>te sull'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g, il processo grazie<br />
al quale gli uccelli appena nati <strong>in</strong>staurano subito <strong>un</strong> legame con la madre<br />
n <strong>un</strong> acquitr<strong>in</strong>o sulla costa orientale<br />
del Maryland, a breve distanza<br />
I dal mio <strong>laboratorio</strong>, <strong>un</strong>'anatra selvatica<br />
femm<strong>in</strong>a cova <strong>un</strong>a dozz<strong>in</strong>a di<br />
uova non" fecondate. Essa ha covato le<br />
uova <strong>per</strong> almeno quattro settimane.<br />
Periodicamente ode il debole pigolio<br />
emesso da uova di anatra selvatica che<br />
si schiudono e chioccia sommessamente<br />
<strong>in</strong> risposta. Ma poiché le uova che<br />
sta covando non sono fecondate, non<br />
stanno <strong>per</strong> dischiudersi e non emettono<br />
pigolii. I suoni provengono da <strong>un</strong><br />
piccolo altoparlante nascosto nel nido<br />
sotto le uova. L'altoparlante è collegato<br />
a <strong>un</strong> microfono collocato vic<strong>in</strong>o ad<br />
alc<strong>un</strong>e uova di anatra selvatica che<br />
stanno schiudendosi all'<strong>in</strong>terno di <strong>un</strong>a<br />
<strong>in</strong>cubatrice nel mio <strong>laboratorio</strong>. L'anatra<br />
selvatica femm<strong>in</strong>a può udire tutti i<br />
suoni che provengono dalle uova nel<br />
<strong>laboratorio</strong>, e <strong>un</strong> microfono posato accanto<br />
all'anatra trasporta i suoni emessi<br />
a <strong>un</strong> altoparlante situato vic<strong>in</strong>o a<br />
quelle uova.<br />
La ragione che ci ha <strong>in</strong>dotti a complicare<br />
<strong>in</strong> tal modo la vita di <strong>un</strong>'anatra<br />
<strong>in</strong> attesa del lieto evento è il desiderio<br />
di migliorare la nostra conoscenza<br />
del fenomeno noto come apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione o impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g.<br />
Questo tipo di apprendimento fu reso<br />
noto dall'o<strong>per</strong>a dello zoologo austriaco<br />
Konrad Z. Lorenz. Nel 1935 Lorenz<br />
osservò che anatroccoli appena nati seguivano<br />
non la madre ma lui se avevano<br />
visto lui prima di vedere la madre.<br />
Poiché le anatre cresciute <strong>in</strong> libertà dimostrano<br />
<strong>un</strong> forte attaccamento alla<br />
madre, Lorenz ne concluse che tal<strong>un</strong>i<br />
animali hanno la capacità di <strong>un</strong> apprendimento<br />
molto rapido e <strong>per</strong>manente<br />
già <strong>in</strong> fase molto precoce della loro<br />
vita, nella quale sono particolarmente<br />
<strong>per</strong>cettivi ai caratteri della madre. Lorenz<br />
chiamò il processo nel corso del<br />
quale veniva acquisito <strong>un</strong> attaccamen-<br />
56<br />
di Eckhard H. Hess<br />
to alla madre Prdg<strong>un</strong>g, che <strong>in</strong> tedesco<br />
significa « impronta » o « coniazione »<br />
e che è stato reso col term<strong>in</strong>e <strong>in</strong>glese<br />
« impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g » (<strong>in</strong> italiano: « apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione »). Lorenz considerava<br />
questo fenomeno diverso dall'apprendimento<br />
usuale, da cui si dist<strong>in</strong>guerebbe<br />
grazie alla rapidità e alla<br />
<strong>per</strong>manenza. In <strong>un</strong> primo tempo egli<br />
dubitò addirittura che nel caso dell'impressione<br />
si potesse parlare di apprendimento.<br />
Tal<strong>un</strong>i psicologi dell'<strong>in</strong>fanzia<br />
e tal<strong>un</strong>i psichiatri colsero nondimeno<br />
<strong>un</strong>a somiglianza tra l'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione qual è osservato negli<br />
animali e il comportamento del neonato<br />
umano, e non sorprende che l'<strong>in</strong>teresse<br />
<strong>per</strong> questo tipo di apprendimen-<br />
I suoni emessi da <strong>un</strong>'anatra selvatica femm<strong>in</strong>a nella quarta settimana di cova sono riprodotti<br />
nello spettrogramma acustico (figura <strong>in</strong> alto). Ogni suono dura circa 150 millisecon-<br />
-41"<br />
147:311<br />
A ',O, if 91 g °)I<br />
--><br />
to istantaneo si sia diffuso rapidamente.<br />
Dopo il 1950 molti ricercatori hanno<br />
studiato con impegno l'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>.<br />
A differenza di Lorenz, la maggior<br />
parte di essi considerò l'impressione<br />
come <strong>un</strong>a forma di apprendimento e<br />
usò metodi assai simili a quelli utilizzati<br />
nello studio dei processi dell'apprendimento<br />
<strong>per</strong> associazione. In tutti<br />
i casi fu prestato grande impegno alla<br />
manipolazione o a <strong>un</strong> controllo rigoroso<br />
del processo di impressione. I<br />
soggetti sono di solito uccelli nati nell'<strong>in</strong>cubatrice<br />
e allevati <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>.<br />
Per prevenire l'<strong>in</strong>fluenza di es<strong>per</strong>ienze<br />
sociali precoci, questi uccelli vengono<br />
tenuti isolati f<strong>in</strong>o al momento dell'es<strong>per</strong>ienza<br />
dell'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>.<br />
Come genitori artificiali sono stati usati<br />
vari oggetti: anatre artificiali da richiamo,<br />
femm<strong>in</strong>e imbalsamate, bambole,<br />
bottiglie <strong>per</strong> il latte, tappi, scatole,<br />
palle, luci lampeggianti e dischi rotanti.<br />
Vari ricercatori hanno costruito<br />
<strong>un</strong>'apparecchiatura automatica <strong>per</strong> lo<br />
impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g nella quale l'uccello appena<br />
nato può essere <strong>in</strong>trodotto. In questo<br />
tipo di lavoro il ricercatore non os-<br />
i .. -1/10 DI SECONDO<br />
1/10 DI SECONDO<br />
di e ha <strong>un</strong>a tonalità di circa 1 kHz. I suoni emessi da anatroccoli<br />
ancora all'<strong>in</strong>terno delle uova hanno <strong>in</strong>vece <strong>un</strong>a tonalità di 4<br />
serva direttamente il piccolo; tutti i<br />
movimenti dell'uccello rispetto all'oggetto<br />
dell'apprendimento <strong>per</strong> impressione<br />
vengono registrati automaticamente.<br />
a maggior parte delle ricerche da<br />
L<br />
me condotte negli ultimi due decenni<br />
non si discosta sostanzialmente da<br />
quest'approccio. Gli uccelli da me usati<br />
negli studi sull'apprendimento <strong>per</strong><br />
impressione <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong> sono nati<br />
tutti nell'<strong>in</strong>cubatrice, sono stati allevati<br />
<strong>in</strong> assenza delle normali condizioni<br />
sociali e ambientali e sono stati sottoposti<br />
a test <strong>in</strong> <strong>un</strong>a situazione artificiale.<br />
Può darsi <strong>per</strong>ciò che il comportamento<br />
osservato <strong>in</strong> tali condizioni non<br />
rifletta quanto accade realmente <strong>in</strong><br />
natura.<br />
Non è forse sorprendente che studi<br />
del fenomeno dell'impressione <strong>in</strong> condizioni<br />
« <strong>in</strong>naturali » abbiano prodotto<br />
risultati divergenti. Sono state messe<br />
<strong>in</strong> discussione le asserzioni orig<strong>in</strong>arie<br />
di Lorenz sulla <strong>per</strong>manenza dell'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g<br />
<strong>naturale</strong>. In molti casi le es<strong>per</strong>ienze<br />
di apprendimento <strong>per</strong> impressione<br />
<strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong> non danno orig<strong>in</strong>e a<br />
<strong>un</strong> attaccamento <strong>per</strong>manente ed esclusivo<br />
all'oggetto scelto come genitore<br />
artificiale. Un anatroccolo, <strong>per</strong> esempio,<br />
può seguire <strong>per</strong> molto tempo l'oggetto<br />
la cui immag<strong>in</strong>e gli è stata impressa,<br />
e immediatamente dopo l'es<strong>per</strong>ienza<br />
può seguire <strong>un</strong> oggetto completamente<br />
diverso.<br />
In <strong>un</strong> es<strong>per</strong>imento eseguito nel mio<br />
<strong>laboratorio</strong> tentai, come già aveva fatto<br />
Lorenz, di imprimere negli anatroccoli<br />
la mia immag<strong>in</strong>e, facendomi vedere<br />
dagli anatroccoli appena nati <strong>per</strong><br />
venti ore di seguito. Dopo poco tempo<br />
essi mi seguivano dov<strong>un</strong>que mi dirigessi.<br />
Successivamente furono affidati<br />
a <strong>un</strong>'anatra femm<strong>in</strong>a la quale aveva<br />
covato <strong>un</strong> gruppo di uova che si erano<br />
dischiuse varie ore prima. Bastò <strong>un</strong>a<br />
ora e mezzo di esposizione all'anatra e<br />
agli altri anatroccoli <strong>per</strong>ché i piccoli<br />
che avevano ricevuto l'impressione di<br />
<strong>un</strong> soggetto umano seguissero la femm<strong>in</strong>a<br />
nella loro prima uscita dal nido.<br />
Alc<strong>un</strong>e settimane dopo, il comportamento<br />
degli anatroccoli fissati a <strong>un</strong><br />
soggetto umano non differiva da quello<br />
degli esemplari covati nel nido. La<br />
impressione avvenuta <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong> ri-<br />
kHz circa (figura <strong>in</strong> basso). La registrazione di eventi naturali<br />
di impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g fornisce <strong>un</strong> controllo <strong>per</strong> es<strong>per</strong>imenti successivi.<br />
57
sulta d<strong>un</strong>que chiaramente reversibile.<br />
Compii anche l'es<strong>per</strong>imento <strong>in</strong>verso,<br />
sottraendo alc<strong>un</strong>i anatroccoli selvatici<br />
alla loro madre <strong>naturale</strong> 16 ore dopo<br />
la loro nascita e cercando di fissarli<br />
<strong>per</strong> impressione a <strong>un</strong> soggetto umano.<br />
Il primo giorno trascorsi molte ore con<br />
gli anatroccoli, e durante i seguenti<br />
due mesi tentai a l<strong>un</strong>go tutti i giorni<br />
di venire a capo del timore che gli anatroccoli<br />
provavano nei miei confronti.<br />
Inf<strong>in</strong>e dovetti r<strong>in</strong><strong>un</strong>ciare: gli anatroc-<br />
MICROFONO<br />
ALTOPARLANTE<br />
INCUBATRICE<br />
IN LABORATORIO<br />
REGISTRATORI<br />
A NASTRO<br />
A <strong>un</strong>'anatra selvatica femm<strong>in</strong>a che sta covando uova non fecondate<br />
si fanno udire suoni che le vengono trasmessi da uova poste<br />
<strong>in</strong> <strong>in</strong>cubatrice <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>. Tutti i suoni da essa emessi<br />
vengono <strong>in</strong>vece trasmessi a <strong>un</strong> altoparlante collocato vic<strong>in</strong>o<br />
IN LABORATORIO<br />
REGISTRATORI<br />
A NASTRO<br />
STIMOLO EVOCATORE RISPOSTA<br />
TELETERMOMETRO<br />
Una manipolazione da lontano dei suoni degli anatroccoli nel<br />
<strong>per</strong>iodo anteriore alla schiusa è possibile collocando <strong>un</strong> micro.<br />
fono a elevata sensibilità e <strong>un</strong> altoparlante nel nido di <strong>un</strong>'anatra<br />
selvatica femm<strong>in</strong>a che sta covando. I suoni di anatroccoli registrati<br />
nel <strong>per</strong>iodo della schiusa vengono fatti <strong>per</strong>venire alla fem-<br />
58<br />
coli restavano selvatici e spaventati.<br />
Gli animali furono allora rimessi <strong>in</strong> libertà;<br />
<strong>un</strong>a volta adulti essi presentavano<br />
nei confronti degli esseri umani la<br />
stessa diffidenza che si riscontra nelle<br />
normali anatre selvatiche. Questo risultato<br />
suggerisce che l'impressione<br />
<strong>naturale</strong>, a differenza di quella artificiale<br />
ricevuta <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>, è <strong>per</strong>manente<br />
e irreversibile. Dovetti <strong>per</strong>tanto<br />
concludere che l'apprendimento <strong>per</strong><br />
impressione quale viene praticato nor-<br />
malmente <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong> ha solo <strong>un</strong>a<br />
somiglianza limitata all'impressione <strong>naturale</strong>.<br />
Pare ovvio che, se si vogliono comprendere<br />
gli effetti dell'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione quale si verifica <strong>in</strong> natura,<br />
occorre studiare app<strong>un</strong>to il fenomeno<br />
come o<strong>per</strong>a <strong>in</strong> natura. L'importanza<br />
di questo tipo di approccio fu<br />
sottol<strong>in</strong>eata f<strong>in</strong> dal 1914 dallo psicologo<br />
americano John B. Watson che<br />
svolse <strong>in</strong> questo campo <strong>un</strong>'azione pio-<br />
ALTOPARLANTE<br />
CASSETTA-NIDO<br />
alle uova <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>. Una tale comb<strong>in</strong>azione di tecniche<br />
di <strong>laboratorio</strong> e di lavoro sul campo consente la registra.<br />
zione di fatti senza disturbare la femm<strong>in</strong>a che cova e fornisce<br />
alle uova che stanno <strong>per</strong> schiudersi condizioni quasi naturali.<br />
ALTOPARLANTE<br />
TERMISTORE<br />
m<strong>in</strong>a <strong>in</strong> tempi predeterm<strong>in</strong>ati attraverso l'altoparlante, e le risposte<br />
della femm<strong>in</strong>a a questo stimolo vengono registrate. Una<br />
sonda a termistore trasmette la tem<strong>per</strong>atura del nido a <strong>un</strong> teletermometro<br />
registratore. Le registrazioni del termistore forniscono<br />
<strong>in</strong>formazioni sul tempo trascorso dalla femm<strong>in</strong>a nel nido.
nieristica. Egli mise l'accento sulla necessità<br />
di compiere osservazioni sul terreno<br />
al f<strong>in</strong>e di verificare se conclusioni<br />
tratte da studi di <strong>laboratorio</strong> si conformano<br />
o no a quanto accade realmente<br />
<strong>in</strong> natura. Le divergenze tra i<br />
risultati di <strong>laboratorio</strong> e quanto si osserva<br />
<strong>in</strong> natura sorgono spesso dall'<strong>in</strong>capacità<br />
del ricercatore di osservare<br />
con precisione il comportamento dell'animale.<br />
Per anni ho messo <strong>in</strong> guardia<br />
i miei allievi contro la pratica di<br />
chiudere gli animali da es<strong>per</strong>imento <strong>in</strong><br />
« scatole nere » con apparecchiature<br />
automatiche da registrazione, trascurando<br />
l'osservazione diretta del comportamento<br />
dell'animale.<br />
Ciò non significa che si debbano<br />
mettere da parte i metodi oggettivi da<br />
<strong>laboratorio</strong> <strong>per</strong> lo studio degli animali.<br />
Con le <strong>in</strong>vestigazioni <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong><br />
sono stati compiuti grandi passi avanti<br />
nello sviluppo di strumenti <strong>per</strong> la registrazione<br />
del comportamento. Nello<br />
studio dell'impressione non è necessario<br />
tornare alle imprecise osservazioni<br />
naturalistiche sul terreno. Noi possiamo<br />
ora sp<strong>in</strong>gerci molto oltre i limiti<br />
dei tradizionali studi sul campo, <strong>in</strong>stallando<br />
moderne apparecchiature di <strong>laboratorio</strong><br />
nelle reali condizioni naturali<br />
e <strong>in</strong> modi che non disturb<strong>in</strong>o o <strong>in</strong>fluenz<strong>in</strong>o<br />
il comportamento <strong>in</strong> studio;<br />
<strong>in</strong> altri term<strong>in</strong>i, siamo <strong>in</strong> grado di com.<br />
piere <strong>un</strong>a s<strong>in</strong>tesi fra tecniche di <strong>laboratorio</strong><br />
e tecniche di lavoro sul campo.<br />
Il primo passo <strong>in</strong> questo nuovo metodo<br />
consiste nell'osservare e registrare<br />
il comportamento <strong>naturale</strong> <strong>in</strong>disturbato<br />
dell'animale nella situazione che dev'essere<br />
studiata. Nel mio lavoro sull'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione fotografai<br />
il comportamento dell'anatra<br />
selvatica femm<strong>in</strong>a durante l'<strong>in</strong>cubazione<br />
e la nascita dei piccoli; fotografai<br />
<strong>in</strong>oltre il comportamento degli anatroccoli<br />
mentre le uova si schiudevano e<br />
dopo il lieto evento; registrai tutti i<br />
suoni provenienti dal nido prima e dopo<br />
la schiusa delle uova; furono registrati<br />
anche altri fattori, come la tem<strong>per</strong>atura<br />
dell'aria e quella nel nido.<br />
A' f<strong>in</strong>e di poter disporre di validi p<strong>un</strong>ti<br />
di riferimento <strong>per</strong> le manipolazioni<br />
s<strong>per</strong>imentali nello studio dell'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione è essenziale<br />
<strong>un</strong> elenco dettagliato degli eventi<br />
che si succedono nell'impressione <strong>naturale</strong>.<br />
In altri term<strong>in</strong>i, gli eventi che<br />
contribuiscono all'impressione <strong>naturale</strong><br />
<strong>in</strong>disturbata formano la situazione<br />
di controllo nella previsione e valutazione<br />
degli effetti delle manipolazioni<br />
s<strong>per</strong>imentali. La situazione è qui alquanto<br />
diversa dalle condizioni «controllate<br />
» di <strong>laboratorio</strong>, <strong>in</strong> cui gli anatroccoli<br />
sono allevati nell'isolamento e<br />
sottoposti a test <strong>in</strong> condizioni <strong>in</strong>naturali.<br />
Lo studio controllato <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong><br />
non solo <strong>in</strong>troduce nella situazione<br />
dell'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g nuove variabili (priva-<br />
zioni di tipo ambientale e sociale) ma<br />
può anche impedire al ricercatore l'osservazione<br />
di fattori che possono esercitare<br />
<strong>un</strong>a f<strong>un</strong>zione importante nell'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione negli animali<br />
selvatici.<br />
Il luogo delle mie ricerche nel Maryland<br />
è particolarmente favorevole allo<br />
studio dell'impressione <strong>naturale</strong> delle<br />
anatre. Il luogo, vic<strong>in</strong>o a <strong>un</strong>a piccola<br />
riserva nazionale, comprende 100 ettari<br />
di acquitr<strong>in</strong>o e foresta su <strong>un</strong>a penisola<br />
che ospita molte anatre selvatiche<br />
e serniselvatiche. Grazie all'occhio<br />
es<strong>per</strong>to del mio assistente tecnico Elihu<br />
Abbott, ho appreso a vedere molte cose<br />
che altrimenti mi sarebbero sfuggite.<br />
All'<strong>in</strong>izio osservai, registrando immag<strong>in</strong>i<br />
e suoni, l'<strong>in</strong>terazione <strong>in</strong>disturbata<br />
genitore-prole di anatre selvatiche<br />
femm<strong>in</strong>e che covavano le loro uova <strong>in</strong><br />
nidi o sul terreno o <strong>in</strong> cassette-nido appositamente<br />
costruite. Dalle mie note<br />
mi accorsi che il tempo d'<strong>in</strong>cubazione<br />
richiesto <strong>per</strong> le diverse covate dim<strong>in</strong>uiva<br />
progressivamente da marzo a giugno.<br />
Durante questi mesi crescono sia<br />
la tem<strong>per</strong>atura media dell'aria sia il<br />
numero delle ore di luce durante il<br />
giorno; entrambi questi fattori sono<br />
correlati col tempo d'<strong>in</strong>cubazione delle<br />
uova di anatra. È probabile tuttavia<br />
che la durata dell'<strong>in</strong>cubazione sia <strong>in</strong>fluenzata<br />
direttamente dalla tem<strong>per</strong>atura<br />
e non dal foto<strong>per</strong>iodo. In <strong>un</strong> es<strong>per</strong>imento<br />
tal<strong>un</strong>e uova tratte da <strong>un</strong>'<strong>in</strong>cu-<br />
L'esodo dal nido ha luogo da 16 a 32 ore dopo la nascita. L'ana- t<strong>in</strong>ua f<strong>in</strong>ché tutti gli anatroccoli hanno lasciato il nido. Gli anatra<br />
com<strong>in</strong>cia a emettere da 40 a 65 richiami al m<strong>in</strong>uto e con- troccoli sono capaci di camm<strong>in</strong>are e nuotare s<strong>in</strong> dalla nascita.<br />
60<br />
(I/<br />
di<br />
1.4
atrice furono raffreddate lentamente<br />
<strong>per</strong> due ore al giorno <strong>in</strong> <strong>un</strong> locale <strong>in</strong><br />
cui c'era <strong>un</strong>a tem<strong>per</strong>atura di 7 °C,<br />
mentre <strong>un</strong>'altra covata di uova fu raffreddata<br />
<strong>in</strong> <strong>un</strong> locale a 27 °C. Queste<br />
tem<strong>per</strong>ature corrispondono rispettivamente<br />
alla media delle tem<strong>per</strong>ature rilevate<br />
a mezzogiorno nella località prescelta<br />
<strong>per</strong> le ricerche nei mesi di marzo<br />
e di giugno. Le uova collocate nel<br />
locale più freddo impiegarono più tempo<br />
a schiudersi, <strong>in</strong>dicando cosí che la<br />
tem<strong>per</strong>atura <strong>in</strong>cide direttamente sul<br />
tempo d'<strong>in</strong>cubazione. Anche fattori come<br />
l'umidità e la pressione barometrica<br />
possono esercitare <strong>un</strong>'<strong>in</strong>fluenza su<br />
tale tempo.<br />
Osservai anche che di solito le uova<br />
covate <strong>in</strong> <strong>un</strong> nido da <strong>un</strong>'anatra selvatica<br />
si dischiudono tutte <strong>in</strong> <strong>un</strong> <strong>in</strong>tervallo<br />
di tempo compreso fra le tre e le otto<br />
ore dalla schiusa del primo uovo a<br />
quella dell'ultimo. Ne deriva che gli<br />
anatroccoli appartenenti a <strong>un</strong>a covata<br />
hanno approssimativamente la stessa<br />
età <strong>in</strong> numero di ore dalla schiusa.<br />
Quando <strong>in</strong>vece le uova di anatra selvatica<br />
vengono collocate <strong>in</strong> <strong>un</strong>'<strong>in</strong>cubatrice<br />
meccanica, si schiudono <strong>in</strong> <strong>un</strong> <strong>per</strong>iodo<br />
di due o tre giorni dalla prima<br />
all'ultima, nonostante tutte le precauzioni<br />
che si possono prendere <strong>per</strong> far<br />
si che lo sviluppo di tutte le uova abbia<br />
<strong>in</strong>izio <strong>in</strong> modo simultaneo. La nascita<br />
s<strong>in</strong>crona osservata <strong>in</strong> natura ha<br />
ovviamente qualche valore di sopravvivenza.<br />
Quando gli uccelli abbandonano<br />
il nido, cosa che avviene di solito fra<br />
le 16 e le 32 ore dopo la nascita, tutti<br />
gli anatroccoli hanno pressappoco la<br />
stessa età e qu<strong>in</strong>di uguali capacità motorie<br />
ed es<strong>per</strong>ienze sociali simili.<br />
Anni di studi di <strong>laboratorio</strong> e di osservazioni<br />
sul modo <strong>in</strong> cui <strong>un</strong>'anatra<br />
selvatica femm<strong>in</strong>a <strong>in</strong>teragisce con<br />
la prole mi hanno condotto alla conclusione<br />
che l'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g è collegato<br />
non all'età a partire dall'<strong>in</strong>izio dell'<strong>in</strong>cubazione<br />
ma a quella dalla schiusa<br />
delle uova. Molti altri ricercatori hanno<br />
<strong>in</strong>vece accettato la tesi che il <strong>per</strong>iodo<br />
critico <strong>per</strong> la massima efficacia dell'impressione<br />
sia determ<strong>in</strong>ato dall'età<br />
a partire dall'<strong>in</strong>izio dall'<strong>in</strong>cubazione.<br />
Essi fondano la loro conv<strong>in</strong>zione sui<br />
risultati di <strong>un</strong>a ricerca compiuta da<br />
Gilbert Gottlieb del Dorothea Dix Hospital<br />
a Raleigh negli USA che, <strong>in</strong> <strong>un</strong><br />
articolo edito nel 1961, descrisse es<strong>per</strong>imenti<br />
dai quali si desumeva che l'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione negli anatroccoli<br />
è massimo nel <strong>per</strong>iodo compreso<br />
tra i 27 giorni e i 27 giorni e<br />
mezzo dall'<strong>in</strong>izio dell'<strong>in</strong>cubazione. Per<br />
esser certo che tutte le uova da lui<br />
usate com<strong>in</strong>ciassero simultaneamente<br />
l'<strong>in</strong>cubazione egli congelò preventiva-<br />
mente le uova <strong>in</strong> modo che eventuali<br />
embrioni parzialmente sviluppati fossero<br />
uccisi. Difficilmente <strong>per</strong>ò il ventisettesimo<br />
giorno dall'<strong>in</strong>izio dell'<strong>in</strong>cubazione<br />
può essere il <strong>per</strong>iodo <strong>in</strong> cui lo<br />
apprendimento <strong>per</strong> impressione è massimo<br />
<strong>per</strong> anatroccoli selvatici che nascono<br />
<strong>in</strong> marzo <strong>in</strong> condizioni naturali<br />
poiché <strong>in</strong> questo <strong>per</strong>iodo la durata media<br />
dell'<strong>in</strong>cubazione è di 28 giorni.<br />
Inoltre, se l'età di <strong>un</strong> anatroccolo è misurata<br />
dall'<strong>in</strong>izio dell'<strong>in</strong>cubazione, è<br />
difficile spiegare come mai uova deposte<br />
nello stesso nido <strong>in</strong> giorni diversi<br />
durante <strong>un</strong> mese caldo si schiudano, <strong>in</strong><br />
condizioni naturali, da sei a otto ore<br />
l'<strong>un</strong>a dall'altra.<br />
Pare che il raffreddamento <strong>per</strong>iodico<br />
delle uova <strong>in</strong>cida sulla s<strong>in</strong>cronizzazione<br />
della schiusa. Le uova trasferite<br />
da <strong>un</strong>'<strong>in</strong>cubatrice al locale <strong>in</strong> cui vigeva<br />
la tem<strong>per</strong>atura di 7 'C si dischiusero<br />
nell'<strong>in</strong>tervallo di <strong>un</strong> giorno e mezzo<br />
dalla prima all'ultima, mentre quelle<br />
collocate nel locale a 27 °C si dischiusero<br />
<strong>in</strong> <strong>un</strong> <strong>per</strong>iodo di due giorni e mezzo<br />
(che è pressappoco normale <strong>per</strong> uova<br />
<strong>in</strong>cubate artificialmente). Il raffreddamento<br />
non può nondimeno avere <strong>un</strong><br />
Nella pag<strong>in</strong>a a fronte è riprodotto lo spettrogramma acustico dei suoni emessi da anatroccoli<br />
appena nati nel nido e delle risposte della madre. I pigolii, di tono più alto, degli<br />
r
12 13 14 15 16<br />
29<br />
28<br />
27<br />
26<br />
25<br />
FOTOPERIODO MEDIO (ORE AL GIORNO)<br />
24<br />
o 10 20 30 40<br />
MEDIA DELLE TEMPERATURE ESTERNE A MEZZOGIORNO (GRADI CENTIGRADI)<br />
Il tempo d'<strong>in</strong>cubazione delle uova di anatre selvatiche schiuse nel loro ambiente <strong>naturale</strong><br />
dim<strong>in</strong>uí da marzo a giugno. Il <strong>per</strong>iodo d'<strong>in</strong>cubazione risultò correlato sia con<br />
la tem<strong>per</strong>atura esterna (curva nera) sia con il foto<strong>per</strong>iodo diurno (curva <strong>in</strong> colore).<br />
40<br />
32<br />
24<br />
16<br />
8<br />
o<br />
i<br />
i<br />
•<br />
•<br />
i--•- -•<br />
I .„.111<br />
/' I<br />
• .--<br />
1 ,<br />
\ I ."."<br />
/ ../......•<br />
..---•--cr-<br />
o<br />
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30<br />
GIORNI D'INCUBAZIONE<br />
Le risposte vocali ai suoni emessi da anatroccoli nel <strong>per</strong>iodo precedente alla schiusa da<br />
parte di 15 anatre selvatiche femm<strong>in</strong>e (curve tratteggiate) e di 5 anatre che erano state<br />
fissate <strong>per</strong> impressione a <strong>un</strong> soggetto umano (curve <strong>un</strong>ite) ed erano poi state poste <strong>in</strong><br />
libertà presentarono lo stesso andamento, benché le anatre fissate a <strong>un</strong> soggetto umano<br />
rispondessero all'<strong>in</strong>izio più rapidamente e più frequentemente. Una registrazione su<br />
nastro dei suoni emessi da <strong>un</strong> anatroccolo nel <strong>per</strong>iodo della schiusa fu fatta sentire<br />
ogni giorno <strong>per</strong> tutto il <strong>per</strong>iodo dell'<strong>in</strong>cubazione a ogni femm<strong>in</strong>a. Le risposte com<strong>in</strong>ciarono<br />
il diciannovesimo giorno d'<strong>in</strong>cubazione e aumentarono costantemente f<strong>in</strong>o alla schiusa.<br />
I<br />
•<br />
100<br />
60<br />
40<br />
20<br />
di silenzio, <strong>un</strong> livello simile a quello<br />
delle 24 ore precedenti la loro nascita.<br />
Nel <strong>per</strong>iodo della schiusa delle uova,<br />
<strong>per</strong>iodo che dura almeno <strong>un</strong>'ora, l'anatra<br />
femm<strong>in</strong>a vocalizza <strong>in</strong> generale al<br />
ritmo di 0-4 richiami <strong>in</strong> ogni <strong>in</strong>tervallo<br />
di <strong>un</strong> m<strong>in</strong>uto. Talvolta ci sono <strong>in</strong>tervalli<br />
di tempo <strong>in</strong> cui essa emette anche<br />
10 richiami <strong>in</strong> <strong>un</strong> m<strong>in</strong>uto. Quando<br />
l'anatroccolo esce dall'uovo, la vocalizzazione<br />
dell'anatra femm<strong>in</strong>a aumenta<br />
<strong>in</strong> modo notevole, f<strong>in</strong>o a raggi<strong>un</strong>gere<br />
il ritmo di 45-68 richiami al m<strong>in</strong>uto<br />
<strong>per</strong> <strong>un</strong>o o due m<strong>in</strong>uti.<br />
I suoni emessi dalla femm<strong>in</strong>a e dalla<br />
sua prole sono <strong>per</strong>tanto complementari.<br />
La maggior parte dei suoni emessi<br />
dalla femm<strong>in</strong>a si ha appena l'anatroccolo<br />
ha rotto il guscio. Un anatroccolo<br />
che sta uscendo dall'uovo emette<br />
i suoi pigolii soprattutto quando la<br />
femm<strong>in</strong>a lo chiama.<br />
Quando tutti gli anatroccoli si sono<br />
liberati del guscio, la femm<strong>in</strong>a tende<br />
a essere relativamente tranquilla <strong>per</strong><br />
l<strong>un</strong>ghi <strong>in</strong>tervalli di tempo, nei quali i<br />
suoi richiami si riducono a <strong>un</strong> numero<br />
compreso tra zero e quattro <strong>per</strong> m<strong>in</strong>uto.<br />
Questa situazione si mantiene <strong>per</strong><br />
16-32 ore, f<strong>in</strong>ché gi<strong>un</strong>ge il tempo di abbandonare<br />
il nido. Quando l'esodo dal<br />
nido ha <strong>in</strong>izio, la femm<strong>in</strong>a passa improvvisamente<br />
a <strong>un</strong> crescendo nel corso<br />
del quale emette da 40 a 65 richiami<br />
al m<strong>in</strong>uto. La durata del <strong>per</strong>iodo<br />
<strong>in</strong> cui i richiami sono cosí frequenti dipende<br />
dalla rapidità con cui gli anatroccoli<br />
lasciano il nido e la seguono.<br />
Nei suoni emessi dalla femm<strong>in</strong>a si osserva<br />
ora <strong>un</strong> mutamento. F<strong>in</strong>ora essa<br />
ha emesso suoni simili a quelli della<br />
chioccia; all'epoca dell'esodo dal nido<br />
alc<strong>un</strong>i dei suoni sono più simili al<br />
tradizionale « qua qua » delle anatre.<br />
L'<strong>in</strong>terazione uditiva tra l'anatra<br />
femm<strong>in</strong>a e l'anatroccolo può com<strong>in</strong>ciare<br />
anche molto prima del <strong>per</strong>iodo della<br />
schiusa. Come ho già accennato, la<br />
anatra femm<strong>in</strong>a risponde solo nella<br />
terza e quarta settimana di cova ai suoni<br />
emessi da anatroccoli ancora chiusi<br />
dentro le uova. Di norma gli anatroccoli<br />
forano <strong>un</strong>a membrana <strong>per</strong> raggi<strong>un</strong>gere<br />
<strong>un</strong>a sacca d'aria all'<strong>in</strong>terno del<br />
guscio d'uovo due giorni prima della<br />
schiusa. Non ho trovato ness<strong>un</strong>a anatra<br />
femm<strong>in</strong>a che rivolgesse richiami<br />
alla sua covata prima che gli anatroccoli<br />
nelle uova avessero raggi<strong>un</strong>to la<br />
sacca d'aria. Ho <strong>in</strong>vece accertato che<br />
appena l'anatroccolo <strong>per</strong>viene alla sacca<br />
d'aria, la femm<strong>in</strong>a com<strong>in</strong>cia a chiocciare<br />
al ritmo di 0-4 richiami <strong>per</strong> m<strong>in</strong>uto.<br />
Normalmente, essa cont<strong>in</strong>ua a<br />
vocalizzare a questo ritmo f<strong>in</strong>ché gli<br />
anatroccoli com<strong>in</strong>ciano ad attaccare il<br />
guscio (circa 24 ore dopo essere <strong>per</strong>venuti<br />
alla sacca d'aria). Quando le uo-<br />
va com<strong>in</strong>ciano a essere <strong>in</strong>taccate, la<br />
femm<strong>in</strong>a chioccia al ritmo di 10-15 richiami<br />
al m<strong>in</strong>uto. Quando la schiusa<br />
è completata, il ritmo dei richiami cala<br />
nuovamente a 0-4 al m<strong>in</strong>uto. Nelle<br />
24 ore successive, tra la madre e la<br />
prole non ancora venuta fuori dalle<br />
uova c'è <strong>un</strong>'<strong>in</strong>tensa <strong>in</strong>terazione di tipo<br />
uditivo-vocale; questa <strong>in</strong>terazione può<br />
facilitare la rapida formazione del legame<br />
filiale dopo la schiusa, benché sia<br />
possibile vederne l'effetto pr<strong>in</strong>cipale<br />
nella schiusa s<strong>in</strong>crona delle uova. Abbiamo<br />
già visto che, raffreddando ogni<br />
giorno le uova (collocandole <strong>in</strong>sieme<br />
<strong>in</strong> modo che siano a contatto l'<strong>un</strong>a con<br />
l'altra e trasmettendo le risposte della<br />
madre e dei piccoli attraverso il sistema<br />
microfono-altoparlante <strong>in</strong>stallato<br />
nel nido della femm<strong>in</strong>a e nell'<strong>in</strong>cubatrice<br />
<strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>), si ottiene l'effetto<br />
che le uova si schiudano nell'<strong>in</strong>cubatrice<br />
con lo stesso s<strong>in</strong>cronismo che si osserva<br />
<strong>in</strong> natura. Le due volte che feci<br />
questo es<strong>per</strong>imento trovai <strong>in</strong>fatti che<br />
tutte le uova della covata si schiusero<br />
<strong>in</strong> <strong>un</strong> <strong>in</strong>tervallo di quattro ore dalla<br />
prima all'ultima. In molti studi sull'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g, ivi compresi<br />
studi compiuti <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>, è<br />
stato dimostrato che gli stimoli di tipo<br />
auditivo hanno <strong>un</strong> effetto importante<br />
sullo sviluppo dell'attaccamento filiale.<br />
La stimolazione uditiva, prima e dopo<br />
la schiusa, <strong>in</strong>sieme con la stimolazione<br />
tattile nel nido dopo la schiusa, fissano<br />
fortemente <strong>per</strong> impressione negli anatroccoli<br />
l'immag<strong>in</strong>e dell'anatra femm<strong>in</strong>a<br />
presente.<br />
Pare <strong>in</strong>oltre che l'<strong>in</strong>terazione uditiva<br />
prima della schiusa possa avere <strong>un</strong>a<br />
parte importante nel promuovere la<br />
s<strong>in</strong>cronizzazione della schiusa stessa.<br />
Come hanno dimostrato i miei es<strong>per</strong>imenti,<br />
non è solo la femm<strong>in</strong>a a rispondere<br />
ai pigolii provenienti dalle<br />
uova, ma anche gli anatroccoli a rispondere<br />
ai suoi richiami. Può darsi<br />
che il raffreddamento delle uova ogni<br />
giorno, quando l'anatra femm<strong>in</strong>a abbandona<br />
il nido <strong>per</strong> procurarsi cibo,<br />
serva a s<strong>in</strong>cronizzare <strong>in</strong> modo approssimativo<br />
lo sviluppo embrionale e del<br />
comportamento, mentre l'<strong>in</strong>terazione<br />
uditiva della madre con gli anatroccoli<br />
e di questi l'<strong>un</strong>o con l'altro potrebbero<br />
fornire <strong>un</strong>a s<strong>in</strong>cronizzazione più<br />
f<strong>in</strong>e. Margaret V<strong>in</strong>ce, dell'Università<br />
di Cambridge, ha dimostrato che la<br />
s<strong>in</strong>cronizzazione della schiusa nella<br />
quaglia è promossa dalla mutua <strong>in</strong>terazione<br />
uditiva dei piccoli nelle uova.<br />
A scoltando i richiami delle anatre<br />
selvatiche alle loro uova o ai loro<br />
anatroccoli appena nati, fui colpito dal<br />
fatto che potevo dist<strong>in</strong>guere quale anatra<br />
stesse vocalizzando anche senza ve-<br />
120 60<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20 10<br />
o O<br />
24 ORE 3 ORE 2 ORE 1 ORA O ORE 1 ORA<br />
La figura <strong>in</strong>dica il numero di suoni emessi da anatroccoli prima e dopo la schiusa. Gli<br />
anatroccoli ascoltarono <strong>un</strong>a registrazione consistente <strong>in</strong> c<strong>in</strong>que spezzoni di <strong>un</strong> m<strong>in</strong>uto<br />
ciasc<strong>un</strong>o riproducenti i suoni emessi da <strong>un</strong>a femm<strong>in</strong>a, <strong>in</strong>framezzati da c<strong>in</strong>que <strong>in</strong>tervalli<br />
di <strong>un</strong> m<strong>in</strong>uto di silenzio. La registrazione fu fatta ascoltare a sei anatroccoli ancora<br />
nelle uova e furono contate le risposte vocali degli anatroccoli ai segmenti con voce<br />
(rettangoli <strong>in</strong> grigio) e a quelli senza (rettangoli <strong>in</strong> bianco). 24 ore prima della schiusa<br />
il 34% delle risposte cadde negli <strong>in</strong>tervalli di silenzio: ciò <strong>in</strong>dica che gli anatroccoli<br />
avevano già avviato la loro prima es<strong>per</strong>ienza di <strong>in</strong>terazione uditiva.<br />
Man mano che il tempo della schiusa si avvic<strong>in</strong>ava, emisero <strong>un</strong> numero di suoni sempre<br />
m<strong>in</strong>ore e alla schiusa pigolarono <strong>per</strong> lo più <strong>in</strong> risposta ai richiami della femm<strong>in</strong>a.<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
PRIMA<br />
DELLA SCHIUSA<br />
NASCITE DI ANATROCCOLI<br />
Il<br />
o 10 20 30 40 50<br />
TEMPO (MINUTI)<br />
Il ritmo dei richiami emessi da <strong>un</strong>'anatra selvatica femm<strong>in</strong>a che era <strong>in</strong>tenta a covare al<br />
suolo crebbe notevolmente <strong>per</strong> la durata di due m<strong>in</strong>uti circa <strong>in</strong> co<strong>in</strong>cidenza della schiusa<br />
di <strong>un</strong> uovo e dim<strong>in</strong>uí poi lentamente s<strong>in</strong>o a riprendere il ritmo <strong>in</strong>iziale. Ogni colonn<strong>in</strong>a<br />
<strong>in</strong>dica il numero di suoni emessi dalla femm<strong>in</strong>a <strong>in</strong> <strong>un</strong> <strong>per</strong>iodo di <strong>un</strong> m<strong>in</strong>uto.<br />
P<br />
DOPO<br />
SCHIUSA LA SCHIUSA<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
65
Letture da<br />
LE SCIENZE<br />
edizione italiana di SCIENTIFIC<br />
AMERICAN<br />
66<br />
BIOLOGIA 2<br />
Biologia molecolare<br />
Genetica<br />
Letture da LE SCIENZE<br />
"`"'"" '""<br />
BIOLOGIA 2<br />
a cura del Prot. Vittorio Capraro<br />
BIOLOGIA MOLECOLARE<br />
Informazione chimica e stereochimica<br />
di <strong>un</strong>a molecola proteica<br />
di A. M. Liquori<br />
La s<strong>in</strong>tesi del DNA<br />
di A. Kornberg<br />
Segmenti ripetitivi del DNA<br />
di R. J. Britten e D. E. Kohne<br />
L'identificazione del DNA nei batteri<br />
di S. E. L<strong>un</strong>a<br />
S<strong>in</strong>tesi di DNA diretta dall'RNA<br />
di H. M. Tem<strong>in</strong><br />
Lo stato dell'acqua nei globuli rossi<br />
di A. M. Solomon<br />
Struttura e storia di <strong>un</strong>'antica prote<strong>in</strong>a<br />
di R. E. Dickerson<br />
La produzione di <strong>in</strong>terferon<br />
di M. R. Hilleman e A. A. Tytell<br />
GENETICA E SUE APPLICAZIONI<br />
La mappa dei cromosomi umani<br />
di V. A. McKusick<br />
L'attività genetica dei mitocondri<br />
e dei cloroplasti<br />
di U. W. Goodenough e R. P. Lev<strong>in</strong>e<br />
Il carico genetico<br />
di C. Wills<br />
Simbiosi ed evoluzione<br />
di L. Margulis<br />
Genetica delle popolazioni<br />
e orig<strong>in</strong>e dell'uomo<br />
di R. B. Eckardt<br />
Gli antichi parenti dell'uomo<br />
di E. L. Simons<br />
Le mutazioni <strong>in</strong>dotte nelle piante<br />
di B. Sigurbffirnsson<br />
Il frumento ibrido<br />
di B. C. Curtis e D. R. Johnston<br />
Granoturco ricco di lis<strong>in</strong>a<br />
di D. D. Harpstead<br />
Repressori genetici<br />
di M. Ptashne e W. Gilbert<br />
Diagnosi prenatale<br />
delle malattie genetiche<br />
di T. Friedmann<br />
Studi sulla struttura genetica di<br />
<strong>un</strong>a popolazione italiana<br />
di L. L. Cavalli-Sforza<br />
derla. Alc<strong>un</strong>e femm<strong>in</strong>e emettono <strong>in</strong>fatti<br />
regolarmente s<strong>in</strong>goli suoni a <strong>un</strong> secondo<br />
d'<strong>in</strong>tervallo, altre chiocciano<br />
raggruppando tre o quattro suoni e altre<br />
ancora emettono gruppi di suoni di<br />
diversa l<strong>un</strong>ghezza. Queste differenze<br />
<strong>in</strong>dividuali nel modo di vocalizzare<br />
delle anatre femm<strong>in</strong>e possono facilitare<br />
agli anatroccoli l'identificazione della<br />
madre. Possiamo supporre anche che<br />
le caratteristiche della voce di <strong>un</strong>'anatra<br />
femm<strong>in</strong>a siano apprese dalla sua<br />
prole di sesso femm<strong>in</strong>ile, e che poi queste<br />
anatre divenute adulte adott<strong>in</strong>o <strong>un</strong><br />
tipo di vocalizzazione simile quando<br />
coveranno a loro volta.<br />
Le anatre femm<strong>in</strong>e non solo differiscono<br />
l'<strong>un</strong>a dall'altra nel modo di vocalizzare,<br />
ma emettono anche richiami<br />
diversi nelle varie situazioni. Ho registrato<br />
differenze nel timbro e nella durata<br />
dei suoni emessi dalla stessa anatra<br />
<strong>in</strong> circostanze diverse. Pare probabile<br />
che tali variazioni nei richiami dell'anatra<br />
femm<strong>in</strong>a siano <strong>un</strong> fattore importante<br />
nel processo dell'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impressione.<br />
Studi del fenomeno dell'impressione<br />
compiuti <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong> hanno dimostrato<br />
che quanta maggior fatica deve<br />
fare <strong>un</strong> anatroccolo <strong>per</strong> seguire l'oggetto<br />
di cui gli viene impressa l'immag<strong>in</strong>e,<br />
tanto più fortemente preferisce tale oggetto<br />
<strong>in</strong> successivi test. A prima vista la<br />
situazione parrebbe assai diversa da<br />
quella che si presenta nel caso dell'impressione<br />
<strong>naturale</strong>; i giovani anatroccoli<br />
allevati dalla loro madre provano<br />
poca difficoltà a seguirla nell'esodo dal<br />
nido. Un'osservazione più attenta di<br />
molte nidiate condotta <strong>per</strong> varie stagioni<br />
rivelò <strong>in</strong>vece che eli anatroccoli<br />
compiono <strong>un</strong>o sforzo considerevole <strong>per</strong><br />
mantenersi vic<strong>in</strong>i alla madre e che <strong>in</strong><br />
quest'impresa possono anche andare<br />
<strong>in</strong>contro a sofferenze, <strong>in</strong> quanto la madre<br />
può accidentalmente calpestarli,<br />
schiacciarli o graffiarli. La comb<strong>in</strong>azione<br />
di sforzo e di p<strong>un</strong>izione può effettivamente<br />
esercitare <strong>un</strong>'azione di r<strong>in</strong>forzo<br />
sull'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g. Le mie es<strong>per</strong>ienze di<br />
<strong>laboratorio</strong> dimostrano che pulc<strong>in</strong>i sottoposti<br />
a <strong>un</strong>o choc elettrico mentre<br />
stanno seguendo l'oggetto cui vengono<br />
fissati <strong>per</strong> impressione dimostrano più<br />
tardi a quell'oggetto <strong>un</strong> attaccamento<br />
più forte di quelli che non hanno subito<br />
tale trattamento. È ragionevole attenderci<br />
risultati simili anche <strong>per</strong> gli<br />
anatroccoli.<br />
Slobodan Petrovich dell'Università<br />
del Maryland e io abbiamo com<strong>in</strong>ciato<br />
<strong>un</strong>o studio <strong>per</strong> determ<strong>in</strong>are i contributi<br />
relativi dell'es<strong>per</strong>ienza uditiva, nel<br />
<strong>per</strong>iodo precedente e <strong>in</strong> quello successivo<br />
alla schiusa, all'apprendimento<br />
<strong>per</strong> impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g e all'attaccamento filiale.<br />
Gli stimoli uditivi consistevano o nei<br />
suoni materni naturali di <strong>un</strong>'anatra o <strong>in</strong><br />
<strong>un</strong>a voce umana che diceva: «Qui,<br />
qui, qui». I nostri risultati <strong>in</strong>dicano<br />
che la stimolazione della voce materna<br />
nel <strong>per</strong>iodo anteriore alla schiusa<br />
può facilitare successivamente <strong>in</strong> <strong>un</strong>a<br />
certa misura il riconoscimento del richiamo<br />
caratteristico dell'anatra. Gli<br />
anatroccoli che non hanno alc<strong>un</strong>a es<strong>per</strong>ienza<br />
del richiamo materno fissano <strong>in</strong>differentemente<br />
<strong>un</strong>'anatra artificiale<br />
da richiamo che dice: « Qui, qui, qui »<br />
o <strong>un</strong>'anatra artificiale che emette i normali<br />
suoni tipici dell'anatra selvatica.<br />
Anatroccoli esposti nel <strong>per</strong>iodo prenatale<br />
al richiamo materno riconoscono<br />
più facilmente anatre artificiali che<br />
emettono i suoni tipici delle anatre.<br />
Accertammo <strong>per</strong>altro che le es<strong>per</strong>ienze<br />
immediatamente successive alla<br />
schiusa, <strong>in</strong> questo caso con <strong>un</strong>'anatra<br />
femm<strong>in</strong>a nel nido, possono determ<strong>in</strong>are<br />
<strong>in</strong> alta misura il grado dell'attaccamento<br />
filiale e rendere virtualmente<br />
impossibile la fissazione <strong>per</strong> impressione<br />
a <strong>un</strong> suono umano.<br />
Èimportante riconoscere che quasi<br />
tutti gli es<strong>per</strong>imenti di impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g<br />
compiuti <strong>in</strong> <strong>laboratorio</strong>, compresi i<br />
miei stessi es<strong>per</strong>imenti di <strong>laboratorio</strong>,<br />
si compiono <strong>in</strong> situazione lac<strong>un</strong>osa. La<br />
giustificazione di tali es<strong>per</strong>imenti risiede<br />
nell'apparente bisogno di controllare<br />
le variabili del fenomeno, ma la<br />
mancanza di tal<strong>un</strong>i elementi potrebbe<br />
<strong>in</strong>terferire con lo sviluppo del comportamento<br />
normale dei giovani anatroccoli.<br />
Per quanto grande sia qu<strong>in</strong>di il<br />
numero di es<strong>per</strong>ienze addotte dal ricercatore,<br />
rimane sempre nei risultati <strong>un</strong><br />
marg<strong>in</strong>e d'<strong>in</strong>certezza.<br />
Benché le mie sco<strong>per</strong>te siano l<strong>un</strong>gi<br />
dall'essere complete, sono già tali da<br />
dimostrare quanto importante sia lo<br />
studio dell'apprendimento <strong>per</strong> impressione<br />
<strong>in</strong> condizioni naturali. Il <strong>laboratorio</strong><br />
<strong>naturale</strong> può essere usato con<br />
profitto nello studio di problemi relativi<br />
al fenomeno dell'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g che sono<br />
stati affrontati ma non risolti nei<br />
tradizionali es<strong>per</strong>imenti di <strong>laboratorio</strong>.<br />
Dobbiamo mettere da parte lo studio <strong>in</strong><br />
vitro, o <strong>in</strong> provetta, del comportamento,<br />
e tendere al metodo <strong>in</strong> vivo che<br />
consente l'<strong>in</strong>terazione con i normali<br />
fattori ambientali. Tra i problemi che<br />
devono essere affrontati sono i seguenti:<br />
qual è l'età ottimale <strong>per</strong> l'impr<strong>in</strong>t<strong>in</strong>g?<br />
Quanto a l<strong>un</strong>go deve durare la<br />
es<strong>per</strong>ienza dell'apprendimento <strong>per</strong> impressione<br />
<strong>per</strong> avere la massima efficacia?<br />
Che cosa ha il massimo effetto sul<br />
comportamento: la prima es<strong>per</strong>ienza o<br />
quella più recente? Quale che sia il tipo<br />
di comportamento che si studia,<br />
l'approccio più fecondo consiste nell'affrontarlo<br />
nel suo contesto <strong>naturale</strong>.<br />
I requisiti che oggi vengono richiesti ad <strong>un</strong> lubrificante <strong>per</strong> motori<br />
da autotrazione sono numerosi e complessi, <strong>in</strong> relazione alle diverse<br />
f<strong>un</strong>zioni che lo stesso deve svolgere.<br />
Innanzitutto <strong>un</strong> olio motore deve lubrificare, ossia deve evitare il<br />
contatto diretto delle su<strong>per</strong>fici metalliche, <strong>in</strong> mutuo scorrimento. Inol-<br />
tre esso deve concorrere a mantenere <strong>un</strong>a <strong>per</strong>fetta tenuta tra pistone<br />
e camicia del cil<strong>in</strong>dro. Deve poi provvedere al raffreddamento delle<br />
parti metalliche che si trovano a f<strong>un</strong>zionare ad alta tem<strong>per</strong>atura, co-<br />
me ad esempio la parte alta del pistone, asportando <strong>un</strong>a certa quanti-<br />
tà di calore che andrà <strong>in</strong>evitabilmente ad aumentare la tem<strong>per</strong>atura<br />
dell'olio. Inf<strong>in</strong>e esso deve svolgere <strong>un</strong>'attiva azione protettiva nei con-<br />
fronti delle su<strong>per</strong>fici metalliche rispetto ai diversi agenti corrosivi.<br />
I primi oli lubrificanti erano ottenuti dalla miscelazione di oli mi-<br />
nerali puri, e presentavano solo <strong>in</strong> misura molto modesta caratteri-<br />
stiche tali da rispondere alle esigenze di cui sopra. Possedevano <strong>in</strong>-<br />
fatti scarsissime qualità protettive e la loro viscosità variava con la<br />
tem<strong>per</strong>atura entro limiti troppo ampi, con il risultato che, se si vo-<br />
leva <strong>un</strong> olio <strong>in</strong> grado di assicurare <strong>un</strong>a buona lubrificazione a caldo,<br />
<strong>in</strong>evitabilmente si <strong>in</strong>correva nell'<strong>in</strong>conveniente di <strong>un</strong>a eccessiva visco-<br />
sità a freddo e viceversa. Va detto <strong>per</strong>ò che le condizioni di f<strong>un</strong>zio-<br />
namento dei vecchi motori, non erano confrontabili, <strong>in</strong> fatto di seve-<br />
rità, con quelle dei motori di oggi.<br />
Successivamente si cercò di migliorare le caratteristiche dei lubri-<br />
ficanti, aggi<strong>un</strong>gendo <strong>in</strong> piccole <strong>per</strong>centuali, composti chimici che pre-<br />
sentavano caratteristiche <strong>in</strong> grado di ostacolare i processi di ossida-<br />
zione e di migliorare il grado di detergenza e dis<strong>per</strong>denza.<br />
Con il progredire dei sistemi di raff<strong>in</strong>azione e grazie alle nuove tec-<br />
nologie, fu possibile mettere a p<strong>un</strong>to nuovi additivi, fra i quali quel-<br />
li miglioratori dell'<strong>in</strong>dice di viscosità, che <strong>per</strong>misero la produzione di<br />
oli pi ú moderni e maggiormente rispondenti alle esigenze dei mo-<br />
tori. F<strong>in</strong>o a ieri questi lubrificanti, hanno rappresentato quanto di me-<br />
glio la tecnica poteva offrire, sebbene nei confronti di qualche carat-<br />
teristica presentassero delle <strong>in</strong>adeguatezze, come ad esempio la ten-<br />
denza a variare la viscosità con l'aumentare dei chilometri <strong>per</strong>corsi.<br />
Oggi la tecnica moderna colma le lac<strong>un</strong>e dei precedenti lubrificanti<br />
rendendo disponibili prodotti quasi <strong>per</strong>fetti.<br />
Il motivo che <strong>in</strong>evitabilmente fa apparire su<strong>per</strong>ati i precedenti lu-<br />
brificanti consiste, semplicemente, nell'impiego di additivi completa-<br />
mente nuovi e, <strong>in</strong> particolare, di <strong>un</strong> additivo « miglioratore dell'<strong>in</strong>dice<br />
di viscosità » realmente efficace.<br />
Un olio che presenti <strong>un</strong> valore della viscosità costante con il va-<br />
riare della tem<strong>per</strong>atura è <strong>un</strong> non-senso fisico <strong>in</strong> quanto è connatura-<br />
to con le stesse fondamentali leggi naturali che, ad <strong>un</strong> aumento di<br />
tem<strong>per</strong>atura, corrisponda <strong>un</strong>a dim<strong>in</strong>uzione di viscosità e viceversa.<br />
Non possiamo annullare gli effetti di questa legge ma possiamo con-<br />
trollarli e limitarli.<br />
In fondo, la dim<strong>in</strong>uzione di viscosità con l'aumentare della tempe-<br />
ratura non è altro che l'effetto dell'aumentata <strong>in</strong>tensità del moto del-<br />
le molecole di idrocarburi costituenti l'olio lubrificante. Pertanto se<br />
riusciamo a v<strong>in</strong>colare <strong>in</strong> qualche modo le molecole, limitandone, spe-<br />
cialmente a caldo, il moto di cui sopra, avremo come risultato <strong>un</strong>a<br />
maggiore viscosità. Inoltre, se si può far si che questi v<strong>in</strong>coli <strong>in</strong>terni,<br />
CAMPO DI VISCOSITÀ DEI SAE 50<br />
SHELL SUPER MOTOR OIL 10W/50<br />
AMPO DI VISCOSITÀ DEI SAE 40<br />
• • • • • • •<br />
•:•:•:•:•:•:•:•:•:• CAMPO DI VISCOSITÀ DEI SAE 30 :•:•:•:•:•:•:•:•:•:••••<br />
PERCORRENZA KM<br />
efficaci ad alta tem<strong>per</strong>atura, non costituiscano ostacoli a bassa tem-<br />
<strong>per</strong>atura, possiamo avere lo stesso olio, fluido a freddo.<br />
Questa situazione ideale la si raggi<strong>un</strong>ge, mediante l'impiego di po-<br />
limeri, composti organici con molecola molto all<strong>un</strong>gata, i quali, a bas-<br />
sa tem<strong>per</strong>atura assumono <strong>un</strong>a posizione raggomitolata, mentre quan-<br />
do la tem<strong>per</strong>atura si <strong>in</strong>nalza si distendono e <strong>in</strong>terferiscono con le<br />
molecole del lubrificante rallentandone il loro moto.<br />
Questi additivi <strong>per</strong> essere efficaci e duraturi, non devono subire<br />
delle alterazioni irreversibili quali, ad esempio, la rottura delle mo-<br />
lecole <strong>in</strong> quanto a causa delle loro ridotte dimensioni, non potrebbe-<br />
ro più esplicare la f<strong>un</strong>zione sopra descritta. Un tale evento negativo<br />
si verifica quando essi sono soggetti a sollecitazioni di taglio quali<br />
si hanno <strong>in</strong> molti organi del motore.<br />
I nuovi additivi, se ado<strong>per</strong>ati <strong>in</strong> adeguate <strong>per</strong>centuali, possono con-<br />
ferire al lubrificante <strong>un</strong> ampio campo di viscosità, come è quello che<br />
va dalla gradazione SAE 10 W alla gradazione SAE 50.<br />
È <strong>per</strong>ò di fondamentale importanza che tale campo di viscosità si<br />
mantenga <strong>in</strong>variato anche durante l'esercizio più gravoso cui può es-<br />
sere sottoposto il lubrificante.<br />
Questo obiettivo è raggi<strong>un</strong>to solo da lubrificanti di qualità supe-<br />
riore come appare nel grafico qui riportato, ricavato da prove di eser-<br />
cizio pratico. Da esso <strong>in</strong>fatti si può rilevare come <strong>un</strong> moderno olio<br />
quale lo Shell Su<strong>per</strong> Motor Oil 10 W/50 mantenga <strong>in</strong>alterato il suo<br />
valore di viscosità <strong>in</strong>iziale <strong>in</strong> f<strong>un</strong>zione della <strong>per</strong>correnza.<br />
La disponibilità di <strong>un</strong> tale tipo di lubrificante contribuisce a man-<br />
tenere <strong>in</strong>alterate quelle prerogative di affidabilità e sicurezza proprie<br />
delle moderne autovetture.<br />
<strong>in</strong>formazioni Shell<br />
Evoluzione degli oli motore<br />
oz<br />
m<br />
20 o
AD<br />
LI NUCLEARI<br />
Nel 1962 il Comitato Scientifico delle Nazioni Unite<br />
<strong>per</strong> gli effetti delle radiazioni atomiche (UNSCEAR),<br />
rendeva note le sue conclusioni circa le dosi annue<br />
di radiazioni cui l'uomo contemporaneo è sottoposto<br />
<strong>per</strong> effetto di cause naturali e artificiali. Con stupore<br />
di molti tra i non specialisti si apprendeva che la<br />
dose maggiore di radiazioni, 125 mrem, proviene all'uomo<br />
da fonti naturali quali la radiazione cosmica,<br />
il suolo, le acque, gli alimenti. Di gran l<strong>un</strong>ga <strong>in</strong>feriore<br />
risultava la dose media dovuta all'uso diagnostico<br />
e terapeutico delle radiazioni, 35 mrem, mentre<br />
di entità trascurabile, 2 mrem, si rivelava l'<strong>in</strong>sieme<br />
di tutte le altre fonti artificiali tra le quali l'impiego<br />
pacifico dell'energia nucleare.<br />
Queste cifre hanno costituito la base di ulteriori<br />
valutazioni da parte di <strong>un</strong> gran numero di autorità, di<br />
enti scientifici, di o<strong>per</strong>atori, sulla effettiva <strong>in</strong>cidenza<br />
che l'uso sempre più allargato delle radiazioni e soprattutto<br />
il rapido sviluppo dei programmi di produzione<br />
elettrica a mezzo di centrali nucleari, avrebbe<br />
potuto avere sulla salute dell'uomo.<br />
In particolare le valutazioni più recenti e più ampiamente<br />
accettate mantengono a 125 mrem il valore<br />
della dose media annua dovuta al fondo <strong>naturale</strong><br />
e differenziano i valori delle dosi dovute ad usi medici<br />
<strong>in</strong> ragione del grado di benessere delle popolazioni.<br />
Ritenendo le consuetud<strong>in</strong>i del cittad<strong>in</strong>o nord-<br />
-americano <strong>in</strong> fatto di usi medici e diagnostici delle<br />
radiazioni come <strong>un</strong> traguardo (non si sa quanto auspicabile)<br />
<strong>per</strong> tutta l'umanità, tali valutazioni portano<br />
a 90 mrem la massima dose media annua di radiazioni<br />
da usi medici. A fronte del totale cos í risultante<br />
di 215 mrem sta oggi la cifra di 5 mrem all'anno calcolata<br />
come dose che subirebbe <strong>un</strong> <strong>in</strong>dividuo che vivesse<br />
<strong>per</strong> tutto l'anno <strong>in</strong> prossimità del rec<strong>in</strong>to di<br />
<strong>un</strong>a centrale nucleare: <strong>un</strong>'ipotesi cautelativa ma assai<br />
improbabile. Tale cifra, va notato, è basata sulle<br />
caratteristiche di progetto dell'impianto assumendo<br />
le ipotesi meno favorevoli di calcolo e di f<strong>un</strong>zionamento.<br />
Di maggiore <strong>in</strong>teresse pratico appare la valutazione<br />
della Commissione Atomica degli Stati Uniti, secondo<br />
la quale nell'anno 2000 la dose supplementa-<br />
media cui sarà esposta la popolazione degfi Stati<br />
niti a causa delle centrali nucleari sarà <strong>in</strong>feriore a<br />
1 mrem <strong>per</strong> anno.<br />
Esiste oggi <strong>un</strong> p<strong>un</strong>to di riferimento preciso <strong>per</strong> valutare<br />
la rilevanza di queste cifre ai f<strong>in</strong>i della salute<br />
dell'umanità: le raccomandazioni della Commissione<br />
Internazionale <strong>per</strong> la protezione contr g le radiazioni<br />
(ICRP), che fissano <strong>in</strong> 170 mrem la dose annua<br />
massima cui l'uomo può essere esposto <strong>per</strong> effetto<br />
di fonti diverse dal fondo <strong>naturale</strong> e dagli usi medici<br />
delle radiazioni. Le centrali nucleari scno <strong>per</strong>tanto<br />
dest<strong>in</strong>ate a causare all'uomo, <strong>in</strong> <strong>un</strong> prevedibile futuro,<br />
<strong>un</strong>a esposizione a questo particolare tipo di rischio,<br />
ammontante a meno dell'i % della esposizione<br />
massima ammessa da <strong>un</strong>'autorità scientifica <strong>in</strong>ternazionale<br />
competente <strong>in</strong> tale materia.<br />
Il problema degli scarichi radioattivi delle centrali<br />
nucleari resta pur tuttavia oggetto di studi e controlli<br />
<strong>in</strong>tesi da <strong>un</strong> lato a contenerne l'<strong>in</strong>cidenza sull'ecosistema<br />
circostante e dall'altro ad analizzarne<br />
le caratteristiche <strong>per</strong> <strong>un</strong>a migliore valutazione della<br />
sua rilevanza biologica. Un'<strong>in</strong>dag<strong>in</strong>e particolarmente<br />
esauriente sotto questo secondo aspetto è offerta<br />
dalla relazione del prof. Luciano Sani, dell'ENEL, presentata<br />
nel settembre scorso al Convegno sugli<br />
aspetti protezionistici nella scelta dei siti <strong>per</strong> impianti<br />
nucleari » con il titolo « Problemi di ubicazione delle<br />
centrali nucleari ». Il lavoro è particolarmente centrato<br />
sugli scarichi radioattivi, di cui vengono analizzati<br />
i componenti e <strong>in</strong>dicati gli <strong>in</strong>dici di <strong>per</strong>icolosità<br />
<strong>per</strong> s<strong>in</strong>goli radionuclidi e <strong>per</strong> i quali vengono studiate<br />
le possibilità di diluizione nella biosfera nonché<br />
le vie critiche attraverso le quali gi<strong>un</strong>gono all'uomo.<br />
È noto che <strong>un</strong>a parte, sia pure m<strong>in</strong>ima, dei prodotti<br />
radioattivi formatisi nel reattore <strong>per</strong> fissione o<br />
<strong>per</strong> attivazione, è presente nell'acqua di raffreddamento<br />
dei condensatori della centrale nucleare e negli<br />
scarichi gassosi che fuoriescono dai cam<strong>in</strong>i.<br />
Particolarmente <strong>in</strong>diziati, ai f<strong>in</strong>i della sicurezza,<br />
sono i radionuclidi a vita l<strong>un</strong>ga quali il Kr" e lo Xe133,<br />
gas nobili prodotti dalla fissione, il Cs' 37 e lo SO°,<br />
prodotti di fissione alcal<strong>in</strong>i e alcal<strong>in</strong>i terrosi solubili,<br />
I'H' (tritio), prodotto dì attivazione gassoso pre-<br />
<strong>in</strong>formazioni ENEL<br />
sente nel ref e il C odotto di a<br />
zione provenie corrosione anch'esso pre<br />
te nel refrigerante.<br />
Per dare tuttavia <strong>un</strong> ord<strong>in</strong>e di importanza dei vari<br />
radioisotopi nei problemi connessi con la protezione<br />
delle popolazioni è necessario conoscere diversi<br />
parametri oltre alla vita media e all'attività dei s<strong>in</strong>goli<br />
radioisotopi e <strong>in</strong> particolare le quantità annue<br />
scaricate nella biosfera, i modi di diluizione degli<br />
scarichi stessi e le vie <strong>per</strong> le quali gli isotopi scaricati<br />
gi<strong>un</strong>gono all'uomo <strong>per</strong> <strong>in</strong>gestione o <strong>per</strong> <strong>in</strong>alazione.<br />
A quest'ultimo proposito è necessario anche<br />
tenere presente che l'azione prodotta dai cicli biologici<br />
è selettiva <strong>per</strong> ì vari radioisotopi e crea <strong>per</strong>ciò<br />
<strong>un</strong>a sproporzione rispetto alla <strong>per</strong>icolosita quale risulterebbe<br />
dalla composizione <strong>in</strong>iziale degli scarichi.<br />
Ad esempio nei pesci si ha <strong>un</strong> aumento della concentrazione<br />
<strong>in</strong> generale di tutti i radioisotopi che è<br />
particolarmente esaltato <strong>per</strong> il Cs 137 , mentre nei cereali<br />
si ha <strong>un</strong>a discrim<strong>in</strong>azione nei riguardi dello 113'<br />
ed <strong>un</strong> aumento della concentrazione dello Sr 90. Nel<br />
latte si ha a sua volta <strong>un</strong>a riduzione drastica del<br />
contenuto di Co60.<br />
Ovviamente <strong>per</strong> determ<strong>in</strong>are le dosi alla popolazione<br />
occorre ancora conoscere il prelievo da parte<br />
della popolazione, dai s<strong>in</strong>goli anelli della catena alimentare<br />
considerata. In relazione al tipo e alla quantità<br />
di consumi delle diverse popolazioni, si possono<br />
cos í valutare le frazioni di Curie (misurabili <strong>in</strong><br />
mìcrocurie, ovvero p,Ci) che vengono <strong>in</strong>trodotte nel<br />
corpo annualmente e confrontandole con i valori della<br />
rilevanza biologica di ogni s<strong>in</strong>golo radionuclide,<br />
ottenere le dosi effettivamente assorbite <strong>in</strong> media<br />
da quella popolazione.<br />
È questo come si vede, <strong>un</strong> terreno tipico <strong>per</strong> l'applicazione<br />
dell'<strong>in</strong>gegneria dei sistemi all'ambiente.<br />
Un'applicazione che, dato l'elevato numero degli elementi<br />
<strong>in</strong> gioco, può giovarsi di programmi dì calcolo<br />
automatico, alla cui messa a p<strong>un</strong>to l'ENEL è attualmente<br />
impegnato e che fornisce <strong>un</strong> elemento decisionale<br />
importante <strong>per</strong> la scelta dell'ubicazione dei<br />
nuovi impianti elettronucleari.<br />
Folco Simen