L'anatomia della siringe e la dimensione del cervello: i fattori che determinano l'abilità vocale degli uccelli nell'imitazione di suoni complessi

Una nuova ricerca scientifica ha gettato luce sui meccanismi che regolano la capacità di alcune specie di uccelli di replicare con precisione suoni elettronici complessi, in particolare i celebri segnali del droide R2-D2 della saga cinematografica di «Guerre Stellari». I ricercatori dell'Università di Amsterdam e dell'Università di Leida, nei Paesi Bassi, hanno condotto un'analisi comparativa dei dati vocali di specie note per la loro maestria nell'imitazione, come i pappagalli e gli storni. I risultati di questo studio, pubblicati sulla rivista Scientific Reports, si basano sull'esame approfondito di 115 video raccolti nell'ambito dell'iniziativa denominata «Bird Singalong Project», concentrandosi sull'imitazione sia di pattern acustici semplici che di quelli multitono.

Un'osservazione cruciale emersa dalla ricerca ha rivelato che le specie di dimensioni più contenute, tra cui i pappagallini ondulati e le calopsitte, hanno dimostrato una maggiore accuratezza nella riproduzione dei suoni sintetici. Al contrario, i pappagalli di taglia più grande, pur possedendo strutture cerebrali più sviluppate, hanno ottenuto risultati inferiori nell'imitazione dei segnali robotici. Gli scienziati ipotizzano che i pappagalli più grandi possano apprendere una gamma più ampia di suoni, ma con un minor livello di dettaglio. Questo potrebbe essere correlato alla loro necessità di interazioni sociali più intense, mentre le specie più piccole potrebbero dedicare più tempo alla perfezione di ogni singola imitazione vocale.

È stata riscontrata una correlazione diretta tra la precisione vocale e specifiche caratteristiche della struttura cerebrale: le aree centrali del cervello e i nuclei periferici di dimensioni ridotte erano associati a una migliore riproduzione di toni singoli. Tuttavia, il fattore determinante per l'imitazione di suoni complessi e multitono, come quelli emessi da R2-D2, si è rivelato essere la struttura anatomica dell'apparato vocale. Gli storni hanno superato i pappagalli nella riproduzione di questi segnali articolati grazie alla loro siringe, che, a differenza di quella dei pappagalli, è dotata di due sorgenti sonore indipendenti, permettendo la generazione simultanea di più toni.

La siringe, l'organo vocale degli uccelli, si trova alla base della trachea. Essa funziona grazie alla vibrazione delle membrane timpaniche e del pessulus al passaggio dell'aria, poiché gli uccelli sono privi delle corde vocali tipiche dei mammiferi. Questo organo, che prende il nome da Thomas Henry Huxley a metà del XIX secolo, potrebbe aver avuto origine già negli antenati dinosauri. I pappagalli, invece, analogamente agli esseri umani, sono in grado di produrre un solo tono alla volta. Questa limitazione fisica restringe significativamente la loro capacità di copiare con esattezza i segnali polifonici creati dal sound designer Ben Burtt.

In sintesi, lo studio conclude che per raggiungere un elevato livello di imitazione vocale, specialmente in compiti acustici complessi, non sono cruciali solo le capacità cognitive legate alla dimensione del cervello, ma anche la flessibilità anatomica e la propensione al comportamento esplorativo. Mentre gli storni hanno dimostrato una superiorità netta nell'imitazione dei segnali complessi, entrambi i gruppi di uccelli sono riusciti a gestire con successo i suoni più semplici e monofonici di R2-D2. Ciò evidenzia un approccio multifattoriale alla comprensione dell'apprendimento vocale negli uccelli, dove le caratteristiche morfologiche giocano un ruolo non meno significativo delle reti neurali.