La straordinaria complessità della comunicazione vocale tra pesci: una nuova finestra aperta sui misteri del mondo marino

I cetacei non sono le uniche creature marine a comunicare tramite l’alternanza ordinata e ricorrente di suoni e pause: i ritmi si trovano ovunque in natura, anche nel silenzioso e ancora misterioso mondo dei pesci.

In realtà, si legge in un recente studio dedicato all’indagine dei ritmi vocali della corvina, la produzione di suoni si verifica potenzialmente in quasi due terzi delle specie di attinopterigi, la classe di vertebrati che include la maggior parte dei pesci ossei. E nonostante le valutazioni qualitative indichino la loro esistenza e il loro potenziale ruolo chiave nei comportamenti cruciali di specie, le proprietà ritmiche delle vocalizzazioni dei pesci sono ancora poco documentate.

Da qualche tempo però gli scienziati hanno iniziato a studiare più da vicino le emissioni vocali di alcuni pesci del Mediterraneo, aprendo la strada a un nuovo tipo di indagine i grado di rivelarci un universo ancora inesplorato di informazioni sulla biologia e sul comportamento di questi animali.

Il ritmo nella “silenziosa” e importante vita dei pesci

Viviamo in un mondo ritmico. Dalle onde cerebrali alle più sofisticate forme di comunicazione del regno animale, i ritmi scandiscono il tempo della vita sulla Terra. Vale per le complesse vocalizzazioni dei grandi cetacei, ma anche per le foche elefante settentrionali, che usano i ritmi per capire chi hanno davanti, per scoiattoli e cinciallegre e per i suricati, che hanno addirittura sviluppato delle strutture temporali in grado di indicare uno o l’altro predatore.

La comunicazione tra animali fa un grande uso dei ritmi, e i pesci non fanno eccezione. Innanzitutto, i pesci sono tutt’altro che muti: come si legge in uno studio pubblicato nel 2021 sulla rivista “Royal Society Open Science“, in molte specie ittiche la produzione di suoni è un’importante modalità di comunicazione che

“riflette diversi processi biologici vitali (come la deposizione delle uova, il corteggiamento, l’alimentazione, la coesione sociale e la competizione) e che promuove la scelta del compagno e il successo dell’accoppiamento”.

Molti pesci vocali producono

“suoni altamente stereotipati e pulsatili, generati da contrazioni ritmiche dei muscoli, che agiscono sotto una rete motoria vocale ritmicamente attiva”,

che possono indicare l’identità della specie ma anche specifici modelli comportamentali o un certo stato motivazionale dell’animale.

Come dimostra un recente studio dell’Università di Lisbona, per esempio, il pesce rospo lusitano utilizza i ritmi vocali in un contesto sociale, sincronizzando le vocalizzazioni con quelle degli altri maschi con cui entra in conflitto e seguendo ritmi diversi quando deve distinguere il proprio richiamo da quello degli altri maschi.

Come studiare i ritmi nei segnali vocali sott’acqua?

Lo studio del 2021, condotto da ricercatori di’Institute of Animal Behaviour di Berlino, Laboratory of Functional and Evolutionary Morphology di Liegi e Università Ca’ Foscari di Venezia, ha messo nero su bianco la prima misurazione quantitativa dei ritmi vocali dei pesci.

Fino ad allora, si legge nella ricerca,

“i ritmi dei segnali acustici degli animali, prodotti internamente o dall’uso di strumenti, sono stati finora quantificati negli uccelli, nei mammiferi marini, nei pipistrelli, nei primati e, in parte, anche negli insetti, ma non sono mai stati misurati quantitativamente nei pesci”.

Sono stati quindi analizzati i suoni prodotti da tre dei pesci sonori più studiati del Mediterraneo: la corvina (Sciaena umbra), lo scorfano (Scorpaena spp.) e il galletto (Ophidion rochei), dimostrando che è possibile definire i ritmi vocali dei pesci in ambienti naturali.

Ognuno dei suoni presi in esame ha le sue caratteristiche ritmiche, già individuate da precedenti studi e pienamente confermate dalla nuova metodologia di analisi: il /kwa/ prodotto dagli scorfani è un suono complesso con isocronia di fondo, quello del galletto coincide con lunghi intervalli di silenzio irregolari mentre il pattern R della corvina si conferma avere una struttura ritmica di tipo isocrono, simile a quella di un metronomo.

Il ritmo della corvina: il nuovo interessante studio

La corvina, piccolo pesce gregario che abita i fondali rocciosi e le praterie di Posidonia oceanica, è stata la prima ad essere monitorata nel bacino del Mediterraneo, ed è la protagonista di un nuovo studio pubblicato sulla rivista “Plos One“.

Le autrici Marta Picciulin, Marta Bolgan e Lara Sophie Burchardt tornano sul tema con una ricerca che mette in pratica quanto acquisito dal precedente studio, utilizzando l’analisi quantitativa del ritmo vocale della corvina per indagare la biologia di questi animali e i fattori che possono influenzare la frequenza dei loro suoni.

I maschi della specie Sciaena umbra, si legge nello studio, emettono suoni tambureggianti e multipulsati durante il periodo riproduttivo, che possono essere identificati in maniera inequivocabile “grazie alle caratteristiche temporali e spettrali intra-sonore (numero di impulsi per suono, durata dell’impulso, periodo dell’impulso, frequenza dominante del suono)“.

Oltre al pattern R (Regular pattern), la corvina emette anche altre vocalizzazioni, prive di una frequenza di ripetizione fissa. Il modello acustico R, prosegue la ricerca, si verifica più frequentemente all’alba e al crepuscolo, e “porta alla formazione di un coro” che si è dimostrato un indicatore naturale affidabile del comportamento riproduttivo della specie.

Resta da capire se la struttura ritmica sia sempre la stessa o cambi a seconda delle condizioni ambientali. Sono stati quindi analizzati i ritmi delle emissioni vocali in quattro ambienti profondamente diversi: la Riserva marina di Miramare a Trieste, il Parco biotecnologico sottomarino di Creta, un’area molto turistica di Maiorca e le bocche di porto che collegano la laguna di Venezia al mare.

Che cosa influenza il beat vocale dei pesci?

I dati raccolti nell’ultimo studio dimostrano che la struttura isocrona è trasversale in tutti i siti e costante nel tempo, anche ad anni di distanza: ciò significa che si tratta di un pattern universale, intrinseco nella specie Sciaena umbra, che non dipende da fattori esterni.

Ma c’è dell’altro: come spiega Marta Picciulin, coautrice di entrambi gli studi,

“il secondo punto di interesse riguarda il beat. I suoni sono isocroni nella corvina, ma quale è il numero di eventi per unità di tempo? Abbiamo scoperto che in tre siti su quattro, il beat risultava similare ma nelle bocche di porto della laguna di Venezia era accelerato”.

Come spiega la ricercatrice al magazine dell’Università di Padova, al momento possiamo soltanto formulare delle ipotesi:

“potrebbe trattarsi di una compensazione della corvina per contrastare il rumore antropico causato dalle barche, ovvero: se rendo il segnale ridondante, prima o poi si sentirà”.

Come dimostra lo studio del 2021, l’analisi del ritmo vocale dei pesci può servire un’infinità di scopi: può essere utilizzata per distinguere le specie, i contesti comportamentali e l’identità individuale, sottolineano i ricercatori, e può diventare un nuovo importante elemento nello studio della biologia e nella conservazione delle specie marine minacciate – come la corvina.

Lo studio sul ritmo vocale di questo timido pesce del Mediterraneo ci mostra un nuovo aspetto dell’impatto antropico sull’ambiente: “Quando noi forziamo le risposte degli animali, creiamo problemi”, spiega Picciulin.

“Vi è poi un universo di informazioni, veicolate dai ritmi, legato alla ricerca di base, fondamentale per capire il mondo che ci circonda. Infine, scoprendo un mondo incredibile e variegato possiamo anche capire quanto sia fondamentale superare i limiti dell’antropocentrismo“.

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