Come il nostro mondo è diventato sonoro modificando profondamente le relazioni tra gli esseri viventi [Alice Bomboy]
In questi giorni di primavera si svolge la tradizionale sinfonia annuale degli uccelli, che combina i trilli acuti dello scricciolo, i brevi fischi del ciuffolotto e il canto ritmico della cinciallegra al culmine della sua stagione riproduttiva. A questi recital acuti si aggiungono il canto dei delfini negli oceani, il cinguettio degli insetti nei prati e il frastuono incessante della voce umana. La colonna sonora della vita sulla Terra.
Eppure, per nove decimi della sua storia, il nostro pianeta è stato privo del rumoroso concerto prodotto dal mondo animale. Un pianeta “silenzioso”? Non proprio, perché già si sentivano le onde che si infrangevano sulle coste, il vento che soffiava sulla terra e l’acqua che scorreva nei fiumi. Ma è facile immaginare la sensazione di angosciante solitudine che ci travolgerebbe se fossimo immersi in un ambiente privo di qualsiasi musica animale, un mondo che sembrasse “morto” alle nostre orecchie.
A quando risale il primo suono emesso da un animale? La vita è comparsa sulla Terra 3,7 miliardi di anni fa, ma i primi organismi, essenzialmente batteri e organismi unicellulari, erano muti, privi della capacità di produrre suoni. Si pensa che i primi suoni siano comparsi sott’acqua, durante la grande esplosione cambriana, avvenuta tra 539 e 485 milioni di anni fa. Durante questa esplosione emerse un’enorme varietà di specie di vermi, crostacei, molluschi e trilobiti, artropodi oggi estinti.
Gli scienziati ritengono che siano stati la fonte dei primi suoni animali: la conchiglia di un mollusco che viene perforata da un predatore, un verme che striscia sulla sabbia, i denti di un Anomalocaris, letteralmente “strano gambero”, che si chiudono sulla preda. Ma questi suoni sono vestigia di una comunicazione acustica primaria?
“Tutto dipende da cosa intendiamo con il termine ‘comunicazione’. Se per comunicazione si intende l’emissione di un segnale acustico che raggiunge un ricevitore, anche se il segnale non era destinato a quest’ultimo, ad esempio un rumore di locomozione captato da un predatore, allora sì, possiamo parlare di comunicazione”, spiega Laure Desutter-Grandcolas, ricercatrice presso l’Institut de systématique, évolution, biodiversité (Isyeb) di Parigi. Tuttavia, non siamo in grado di caratterizzare questi segnali perché non lasciano tracce. E quando sono prodotti da dispositivi che non sono specificamente dedicati alla comunicazione, ma da dispositivi di locomozione o di alimentazione, ad esempio, siamo costretti a fare delle congetture”.
Il ricercatore è uno specialista dell’evoluzione dei metodi di comunicazione nei grilli, insetti appartenenti all’ordine degli Ortotteri, in cui vivono insieme a cavallette, cavallette e locuste. Si tratta di un ordine importante, perché è tra loro che troviamo i primissimi organi dedicati all’emissione di suoni nell’aria.
“Nei grilli, i maschi producono suoni sfregando tra loro le ali anteriori modificate, chiamate elitre. Un’ala ha una raspa stridulatoria, una costola modificata con piccole creste che producono un suono quando vengono sfregate contro il plettro, o raschietto, sull’altra ala”, descrive lo specialista. I grilli hanno anche grandi cellule sulle ali, in particolare lo specchio e l’arpa, che influenzano la frequenza dei suoni prodotti e la loro amplificazione.
In alcune cavallette e locuste è il femore posteriore a sfregare contro l’elitre o l’addome dell’animale per produrre un suono. Per quanto riguarda le cicale, il loro caratteristico suono sfrigolante è prodotto in strutture situate nella parte posteriore del terzo paio di zampe, una cavità coperta da una membrana e chiamata timpano o cembalo. Questi dispositivi sono spesso molto mal conservati nei fossili.
Una canzone di 110 milioni di anni fa
Nel 2023, Laure Desutter-Grandcolas e i suoi colleghi hanno utilizzato la tomografia – una tecnica di imaging che consente di ricostruire il volume di un oggetto a partire da determinate misurazioni – e i raggi X per ricostruire l’apparato stridulatorio completo di un piccolo grillo, lungo 3,3 millimetri e vecchio di 110 milioni di anni, intrappolato nella resina.
“Fin dai primi ortotteri, 350 milioni di anni fa, abbiamo visto comparire gradualmente sulle ali fossilizzate dei motivi specifici, fino a formare l’apparato canoro come lo conosciamo oggi. Ovviamente non abbiamo mai sentito cantare questo piccolo grillo, ma il suo apparato di comunicazione acustica è identico a quello dei grilli odierni e possiamo dedurre che cantasse allo stesso modo, certamente a frequenze piuttosto elevate, date le sue dimensioni molto ridotte”, si entusiasma l’entomologo.
Nel 2012, un team internazionale di ricercatori, armato di un esemplare eccezionalmente ben conservato di Tettigoniidae, comunemente noto come katydidae, una famiglia che comprende diverse migliaia di specie di cavallette, è riuscito a ricostruire la frequenza del canto di un insetto vissuto 165 milioni di anni fa: Archaboilus musicus, il cui suono ripetitivo si può ascoltare qui, appollaiato a 6,4 kHz, immaginandosi immersi in una foresta del Giurassico medio popolata da conifere, felci giganti e… dinosauri.
Dieci anni dopo, un’altra équipe internazionale ha completato la descrizione dell’ambiente sonoro di questo mondo antico: utilizzando sessantasette fossili di Tettigoniidae, ha dimostrato che già 200 milioni di anni fa esisteva un’ampia diversità di frequenze di canto. Ma è stato durante i milioni di anni successivi che è stata acquisita una comunicazione acustica complessa.
Per questi insetti, la capacità di produrre suoni e di sentirli – perché l’acquisizione della capacità di produrre suoni è quasi sempre accompagnata dalla capacità di percepirli – fu una rivoluzione: da quel momento in poi, furono in grado di comunicare su lunghe distanze, al buio e in caso di maltempo. Potevano sentire il pericolo che si avvicinava. Inoltre, acquisirono un nuovo modo di attirare le femmine dei conspecifici per riprodursi.
Un grillo silenzioso
Sorprendentemente, per quanto prodigiosa possa sembrare la comunicazione acustica, a volte è scomparsa. In alcune isole delle Hawaii, i ricercatori hanno dimostrato che il grillo del Pacifico, Teleogryllus oceanicus, ha semplicemente perso la capacità di cantare nel corso di venti generazioni, pochi anni: le ali dei maschi, che avevano una morfologia tipica che permetteva loro di cantare, sono ora piatte, privandoli della comunicazione acustica.
Il colpevole? Una mosca parassita che depone le uova sul dorso dei maschi, avvistati quando cinguettano. Una volta che le larve si sono schiuse, i grilli soccombono in pochi giorni. “Immaginiamo che l’evoluzione vada sempre dal più semplice al più complesso, ma non è sempre così. Dopo aver conquistato la comunicazione, i grilli hanno conquistato il silenzio sotto la pressione dell’ambiente”, commenta Laure Desutter-Grandcolas.
La stessa specie umana è un esempio di adattamento attraverso la “perdita”, almeno in parte. I vertebrati hanno certamente iniziato a sviluppare la capacità di comunicare acusticamente nello stesso periodo degli insetti. Frutto di un lungo processo evolutivo, la laringe, condivisa da anfibi, rettili e mammiferi e situata nella parte superiore delle vie aeree, è l’organo che consente di produrre un ampio repertorio di suoni, dai gracidii alle urla, ai ruggiti e alla voce umana.
I sacchi vocali per sembrare più grandi
“L’evoluzione della comunicazione acustico-vocale, e della voce umana in particolare, è circondata da grandi interrogativi scientifici: per esempio quand’è che l’uomo ha iniziato a parlare? spiega Katarzyna Pisanski, ricercatrice presso il laboratorio Dynamique du langage (DDL) di Lione. Ci troviamo di fronte a un grosso problema nel determinare le origini evolutive di queste strutture: la laringe, che è costituita da cartilagine e quindi da parti molli, e il cervello, che è essenziale per il linguaggio, non si fossilizzano. Le testimonianze anatomiche antiche sono limitate. Un modo per capire come queste strutture siano state gradualmente realizzate è quello di confrontare le specie attuali tra loro”.
In particolare, questo confronto ha dimostrato che siamo le uniche grandi scimmie ad aver perso i sacchi vocali. “Non si tratta di strutture che producono suoni, ma di una sorta di camera di risonanza, che può far apparire un animale più grande di quanto non sia in realtà. Alcuni primati hanno anche una membrana in più sulle corde vocali, che noi non abbiamo più”, spiega lo scienziato.
Quali sono i vantaggi di abbandonare queste strutture, modellate da milioni di anni di evoluzione? Un recente studio avanza l’ipotesi che questa perdita possa aver permesso alla nostra laringe di produrre suoni più stabili, privi del caos acustico emesso dai nostri cugini stretti, suoni che sono anche più ricchi di armonici, in grado di trasmettere più informazioni fonetiche.
“Paradossalmente, l’aumento della complessità del linguaggio parlato umano ha seguito la semplificazione della nostra anatomia laringea”, riassumono gli autori. Questa è una strada che Katarzyna Pisanski e i suoi colleghi stanno attualmente testando nel loro laboratorio.
L’impatto del nostro linguaggio complesso è innumerevole: ci ha permesso di socializzare, di costruire le nostre società antiche e contemporanee, di collaborare, di immaginare, di progettare… in breve, di creare tutto ciò che costituisce il nostro mondo odierno. Paradossalmente, la nostra colonna sonora sta diventando così potente da modificare profondamente la comunicazione acustica delle altre specie.
Il rumore associato all’urbanizzazione e gli spazi aperti delle città, privi degli ostacoli che le foreste solitamente offrono, stanno incoraggiando gli uccelli ad adottare frequenze più elevate, come hanno recentemente dimostrato i ricercatori cinesi. Inoltre, la diffusa diminuzione del numero di uccelli sta portando a una significativa perdita di diversità acustica, come misurato da un team internazionale di ricercatori nel 2021. Diventando sempre più rumorosi, potremmo finire per mettere a tacere altre specie.