L’amore è cieco, ma non sordo: il rumore disturba il corteggiamento delle rane

Nel caso degli esseri umani, ultimamente vanno molto di moda le app di incontro per trovare un partner. Lì le modalità di seduzione possono limitarsi alle parole o anche solo alle immagini (la foto, lo stile, l’aria generale da “sono una persona affidabile che sa cambiare una lampadina), ma poi quando ci si incontra nella vita reale si passa alla versione completa: voce, sguardo, postura, distanza, micro-espressioni, battuta al momento giusto e anche il contesto in cui avviene tutto questo. Perché se stai prendendo un aperitivo in un locale con la musica alta, o se finisci proprio sotto alle casse, potresti non accorgerti se quel potenziale partner dice cose intelligenti o sta per fare domanda per entrare nell’ICE, e a quel punto ti rendi conto che la selettività può diventare un lusso.

Alle rane succede qualcosa di molto simile. È quello che racconta uno studio pubblicato su Behavioral Ecology: un esperimento sul campo che mette insieme tre ingredienti che, nella scelta del partner, fanno spesso il bello e il cattivo tempo: quanto è evidente il segnale del maschio, la condizione corporea della femmina, e quanto rumore c’è nell’ambiente. Il tutto con un protagonista che sembra uscito da una puntata di Black Mirror versione anfibi: un robot rana maschio, programmato per corteggiare come un vero Crossodactylus schmidti, la rana dello studio.

Rane selettive, ma non sempre

Per molto tempo si è pensato che le preferenze di una data specie fossero più o meno stabili e identiche per tutti i membri. Negli ultimi anni, invece, si è fatta strada una visione più realistica: dentro la stessa popolazione le femmine possono variare nel modo in cui reagiscono ai segnali maschili. Insomma, ogni rana ha i suoi gusti ed è una conseguenza del fatto che la scelta del partner costa, in termini di tempo, energia, rischio di esporsi, rischio di perdere occasioni, rischio di sbagliare. Di fronte a questo, il comportamento non può essere automatico e valido per tutti gli esemplari, ma dipende dallo stato del singolo individuo e dal contesto. La variabilità può dipendere da fattori genetici, certo, ma spesso è spiegata meglio da elementi che cambiano da individuo a individuo e da contesto a contesto: l’età, la presenza di parassiti, l’esperienza, la motivazione. Qui entra in gioco anche la “condizione corporea”, che in ecologia comportamentale funziona un po’ come un conto in banca energetico: quanto “budget energetico” ha un individuo per muoversi, valutare, aspettare, rifiutare? La selettività ha un costo.

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Il rumore è nemico dell’accoppiamento

E poi c’è un altro fattore con un impatto sulla selettività: il rumore ambientale. Secondo la teoria della comunicazione, definiamo “rumore” qualunque cosa renda più difficile rilevare o distinguere un segnale. Per animali che si corteggiano a suon di vocalizzi, il rumore può essere devastante: maschera i richiami, altera la percezione della distanza, confonde la direzione da cui arriva il suono.
Le rane dello studio brasiliano abitano e si riproducono in prossimità dei torrenti, e l’acqua che scorre è quasi un rumore bianco costante: come per noi è diverso parlare all’aperto o in un locale rumoroso, per loro è diverso corteggiare in una pozza relativamente quieta o accanto a un tratto di acqua che scorre con particolare entusiasmo.

I segnali multimodali

Per fortuna di fronte a un problema ci si industria e si trova una soluzione: se il segnale è disturbato, la rana maschio può usare più canali insieme, sia quello acustico che quello visivo: sono segnali multimodali, che stimolano più sensi in contemporanea.
In molte specie i segnali multimodali risultano più efficaci dei segnali unimodali: aumentano la probabilità di essere notati, possono trasmettere più informazioni, oppure possono “rinforzarsi” a vicenda quando uno dei canali è disturbato.

La domanda dei ricercatori era se i segnali multimodali funzionano meglio e soprattutto se funzionano meglio per tutte le femmine, e quale ruolo ha l’ambiente circostante.

Un corteggiamento fatto di suoni e “sventolii di dita”

Crossodactylus schmidti è una rana diurna del sud del Brasile. Il suo repertorio comunicativo è piuttosto ricco: oltre ai richiami, usa segnali visivi come i toe flags, movimenti su e giù delle dita delle zampe posteriori che creano un contrasto cromatico evidente.

Questi toe flags compaiono sia nelle interazioni aggressive tra maschi sia nel corteggiamento con le femmine. Quando una femmina è recettiva, può rispondere con piccoli segnali acustici e con segnali visivi: toe flags, sollevamenti degli arti, scatti del corpo, e movimenti rapidi di corsa e salto.
Nei sistemi di selezione sessuale, non solo in quello di queste rane, l’aspetto, la qualità del segnale e lo stato di salute del potenziale partner contano. Le femmine tendono a evitare maschi con segni di parassitismo o condizioni fisiche scadenti, perché parassiti e malattie possono ridurre la qualità genetica o la capacità di investire nella riproduzione.

Farsi sedurre da una rana robot

Per capire cosa preferiscono le femmine e come rispondono, gli autori hanno usato un approccio che in ecologia comportamentale sta diventando sempre più comune: standardizzare il maschio. In natura, i maschi non sono tutti uguali: cambiano per dimensioni, energia, intensità dei richiami, frequenza, aggressività, esperienza. Se vuoi testare l’effetto di un singolo elemento, devi ridurre al minimo tutto il resto, e per farlo puoi usare un modello controllabile: in questo caso, un robot.
Il robot rana è un dispositivo elettromeccanico costruito per imitare la morfologia e soprattutto il comportamento di un maschio. È, di fatto, un maschio “medio” e ripetibile: non ha giornate storte, non improvvisa, non cambia umore, non decide all’improvviso di spostarsi dietro una pietra perché ha visto un rivale.

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Lo stimolo è stato costruito in tre versioni, che corrispondono ai tre “metodi di acchiappo” del robot. Nella versione acustica emette solo richiami. Nella versione visiva compie solo toe flags. Nella versione multimodale combina richiami e toe flags in modo sincronizzato: in questo caso i toe flags sono inseriti in punti precisi del richiamo, come una coreografia. È l’equivalente anfibio del parlare e gesticolare insieme per sottolineare un concetto, con la differenza che qui l’obiettivo non è farsi capire durante una riunione, ma durante un corteggiamento.

Come si svolgeva l’esperimento sul campo

L’esperimento è stato condotto in due torrenti del Turvo State Park, nel sud del Brasile. Le femmine venivano catturate durante il giorno, misurate per lunghezza e massa, e marcate con colori diversi, poi rilasciate nel punto di cattura perché tendono a rimanere nell’area, quindi i ricercatori potevano ritrovare gli stessi individui e sottoporli a prove diverse, riducendo la variabilità individuale: se una femmina è caratterialmente più reattiva, viene confrontata con se stessa in condizioni diverse, invece di confondere stimoli e differenze individuali.

Il robot è stato posizionato a circa settanta centimetri e con un’angolazione standard, in modo che lo stimolo visivo sia potenzialmente percepibile. Se la femmina non fugge, inizia la presentazione dello stimolo. Ogni prova viene registrata in video e viene misurato il rumore ambientale vicino alla femmina. Se una femmina veniva sottoposta a più stimoli nello stesso giorno, i ricercatori aspettavano almeno 30 minuti da quando l’animale aveva smesso di interagire con il robot.
Gli autori hanno distinto risposte acustiche e risposte visive, e hanno misurato anche la latenza, cioè quanto tempo la femmina impiega a reagire: femmine più reattive e rapide sono considerate meno selettive, femmine più lente e meno propense a rispondere sono considerate più selettive.

I risultati dell’esperimento

Come avevano previsto i ricercatori, il multimodale funziona: le femmine rispondono più spesso quando il robot combina chiamate e toe flags rispetto a quando usa un solo canale. In generale, la probabilità di risposta è più alta per lo stimolo multimodale, intermedia per quello solo acustico e più bassa per quello solo visivo. Anche per quanto riguarda la condizione corporea nessuna sorpresa: le femmine più in forma possono permettersi di essere esigenti perché possono spendere tempo ed energia per cercare il maschio migliore, valutare segnali, confrontare opzioni. Una femmina in cattiva condizione, invece, potrebbe avere più fretta. Se vogliamo restare sul paragone umano, è come scegliere un ristorante quando hai tempo, energie e voglia di leggere le recensioni, e scegliere quando hai fame e l’ultima metro incombe.

Il risultato più interessante riguarda il rumore: in teoria ci si aspettava che in luoghi più rumorosi sarebbero stati penalizzati i segnali acustici e non quelli visivi, ma in realtà il rumore modifica la risposta femminile in modo più complesso. Quando il robot emette stimoli visivi o multimodali, l’aumento del rumore ambientale tende a ridurre la probabilità di risposta visiva. Il rumore, insomma, sembra interferire anche con la capacità di elaborare segnali visivi. Gli autori interpretano questo pattern come possibile interferenza cross-modale: un eccesso di stimolazione acustica può diminuire attenzione e percezione visiva. Chiunque abbia provato a leggere il labiale in discoteca si sente improvvisamente molto vicino alla rana: negli esseri umani, infatti, questo effetto è ben documentato e in ambienti rumorosi la nostra capacità di orientarci visivamente e processare dettagli può peggiorare.

“Non ti sento, quindi mi faccio vedere

E c’è un altro colpo di scena. Quando il robot produce solo stimoli acustici, in ambienti più rumorosi aumenta la probabilità che le femmine rispondano con segnali visivi. Se il suono è mascherato dal rumore, la femmina potrebbe compensare aumentando la comunicazione visiva, forse per stimolare ulteriori segnali dal maschio o per ottenere più informazioni prima di avvicinarsi.

In questo quadro, i segnali multimodali hanno un doppio vantaggio. Da un lato aumentano la probabilità di risposta perché sono più evidenti, dall’altro, in un ambiente dove il rumore può interferire in modo trasversale, offrono ridondanza e flessibilità: se un canale è disturbato, l’altro può mantenere una parte del messaggio, e la femmina può modulare le proprie risposte.

Rane e problemi “sentimentali”

Questo studio dimostra come la comunicazione sessuale sia un processo che viene continuamente modulato da emittente e ricevente e anche influenzato dall’ambiente. Le femmine non reagiscono tutte allo stesso modo perché non hanno tutte lo stesso “budget” di energia e non vivono tutte lo stesso livello di interferenza ambientale. Il rumore può spostare l’attenzione tra canali sensoriali e cambiare la strategia di risposta. 

Del resto anche noi, quando l’ambiente è ostile alla comunicazione, cambiamo canale, semplifichiamo, rinunciamo a sfumature e a volte abbassiamo le pretese per economia cognitiva. La differenza, semmai, è che noi possiamo decidere che non è la serata giusta, mentre le rane no: per loro il contesto sonoro è una delle condizioni che plasmano la possibilità stessa dell’incontro. Pensiamoci, quando ci mettiamo a urlare nei dintorni di uno stagno.