Sistemi integrati/alternativi di orientamento in Cataglyphis

[winny88]

Già parlammo in passato della capacità di Cataglyphis di orientarsi nell'ambiente esterno al nido tramite un sistema integrato di odometria e percezione della posizione del sole (stride integration).

Il sistema funziona integrando le informazioni che le operaie in foraggiamento ottengono dalla posizione del sole tramite gli ocelli e dal calcolo odometrico dei passi percorsi (tenendo conto anche dei cambiamenti di direzione fatti) per creare una mappa interna della loro posizione relativa rispetto al nido. Grazie a ciò, a dispetto di traiettorie in uscita dal nido estremamente spezzate, queste formiche sono in grado di avere traiettorie di ritorno quasi perfettamente rettilinee, più veloci e a "colpo sicuro", che non possono essere spiegate tramite la ricerca di tracce feromonali e che comunque risultano molto più veloci rispetto al sistema chimico. E la velocità per formiche che si muovono in ambiente desertico, sulla sabbia rovente e a temperature elevatissime, è ovviamente fondamentale. Per cui Cataglyphis ha puntato molto sulla "velocità di esecuzione". Chi le ha viste muoversi di persona sa di cosa stiamo parlando...

Questa pubblicazione dello scorso settembre documenta un altro sistema di orientamento, che non è integrato al primo, ma indipendente e alternativo. Un "piano B" che esiste per fare in modo che se uno dei due sistemi fallisce, si possa ripiegare sull'altro. Si tratta di un sistema di odometria visiva (optic flow odometry). In base a questo sistema le Cataglyphis sono in grado di operare il calcolo della loro posizione e la misurazione delle distanze anche in base alle informazioni visive che ricevono durante gli spostamenti, avendo come riferimento gli oggetti che trovano nell'ambiente esterno. Lo stesso sistema che esiste insomma negli altri imenotteri sociali (api e vespe) che, a causa del volo, non possono ricorrere all'odometria meccanica dei passi.

A suggerire che l'odometria visiva fosse importante anche in Cataglyphis è stata l'osservazione che anche le operaie trasportate all'esterno da altre operaie (trasporto sociale), una volta rilasciate, sono immediatamente capaci di traiettorie rettilinee veloci verso il nido, pur non avendo potuto operare calcoli odometrici meccanici visto che non hanno camminato all'andata.

La dimostrazione che questo sistema è alternativo e non integrato al primo è stata ottenuta con l'esperimento di accecare le operaie trasportate. Una volta rilasciate, queste non sono più capaci di muoversi verso il nido rimanendo completamente disorientate, laddove operaie accecate che hanno potuto compiere odometria meccanica integrata all'osservazione del sole (l'accecamento non riguarda gli ocelli, ma solo gli occhi composti), che cioè hanno camminato all'andata, sono ancora in grado di tornare al nido.



L'articolo è accessibile da qualunque ateneo, sebbene poi ovviamente non sia postabile pubblicamente, almeno fino a settembre 2017. Se qualcuno fosse interessato comunque può ottenerlo dal proprio ateneo:

http://science.sciencemag.org/content/353/6304/1155

[GianniBert]

Grazie Vincenzo! Ottimo!
Proprio in questi giorni stavo cercando delle informazioni sul sistema di orientamento di queste formiche!
Ho sentito un intervento in radio in cui davano delle spiegazioni legate esclusivamente al "conto dei passi” che non mi convinceva affatto!
Già sapevo che si orientavano con sole e stelle, ma mi mancavano argomentazioni sperimentate per dimostrarlo...
Interessanti questi esperimenti in fondo semplici, ma decisivi per capire quanto siano adattati i Cataglyphis!

[feyd]

alla radio Gianni??
che diamine di radio ascolti


comunque bellissima ricerca ed ottimo risultato, vien da chiedersi quali messi usino anche altre specie, dove magari il piano A è feromonico ma potrebbero possederne anche altri

[winny88]

Io direi che per avere un sistema di odometria ottica sia necessario avere buone capacità visive. Le Cataglyphis, come gli altri Formicini, le hanno, ma esistono altre formiche con capacità visive anche superiori. Per cui è lecito supporre che anche almeno alcune di queste possano adottare lo stesso sistema.

Una cosa su cui stavo riflettendo sono i motivi per cui Cataglyphis potrebbe aver abbandonato il sistema chimico di orientamento all'esterno dei nidi. Il primo è questa esigenza di velocizzare il processo. Ma penso che anche altri fattori possano aver contribuito. Per esempio il fatto che potrebbero non avere tempo di lasciare tracce feromonali adeguate dato che i movimenti che compiono (forzati dalla temperatura del suolo) sono estremamente veloci. Poi i feromoni sono molecole organiche ed è probabile che a contatto con le superfici roventi tendano a denaturarsi. Insomma, sulla sabbia del deserto forse non è proprio possibile utilizzare i feromoni.

[feyd]

beh feromoni sulla sabbia rovente direi proprio di no

oltretutto se poi la sabbia si sposta per qualche motivo: vento o passaggio di un animale? che fanno si perdono, no non conviene proprio.

[winny88]

Già, è vero: anche la labilità della sabbia...

[winny88]

Ciao, Elena!

Questo lavoro aggiunge l'informazione della separazione e della non integrazione, cioè della mutua esclusività, a seconda della situazione, dei due sistemi, laddove esiste invece integrazione tra il sistema di odometria meccanica e quello della percezione della luce polarizzata. Documenta quindi che la varietà di questi sistemi esiste proprio per avere delle risorse alternative e non un unico grande sistema integrato che se fallisce... fallisce la formica. Mi sembra un po' irrispettoso dire che questi due signori (Pfeffer e Wittlinger) abbiano potuto pubblicare un lavoro completamente "inutile". Non essere cattiva!

[winny88]

Facciamo così: io inizio a prendere gli antipsicotici come mi suggerisci, ma tu in cambio inizi a prendere gli antiacidi, che lo sprucidume sta arrivando alle stelle!

[feyd]

Dai dai siete entrambi abbastanza grandi per risolvere la questione in modo piu naturale e senza medicine.
Ma state attenti a quel che scrivete, fra pungiglioni e medicine rischiate di finire moderati

Chiedo solo un minimo di accortezza

[winny88]

Che ci posso fare io se lei è ossessionata dai pungiglioni?! Sono vittima e succube in tutto questo. Se mi moderate saró un martire.

[winny88]

Non c'è problema e non c'è bisogno di bannare nessuno a mio giudizio.

Hai fatto benissimo ad esprimere il tuo dissenso e mi regolo di conseguenza. Espresso il desiderio di evitare le discussioni informali, intendo fare molto di più: cercheró di tenere separate le discussioni con i nostri interventi. In un topic solo uno dei due utenti.

Solo per favore non tirare in ballo gli altri e in generale la serietà del forum.

Buon anno anche a te!

[winny88]

Ci tengo a precisare che la questione di Entomodena non è affatto come la presenti tu. Ad Entomodena, formicarium partecipa solo ed esclusivamente a scopo divulgativo. Assolutamente non vendiamo nulla, giammai fauna viva. Le regine che cediamo sono gratuite e sono solo ed esclusivamente fauna autoctona (MAI fauna importata). Chi ha partecipato conosce bene lo spirito che anima il gruppo in quella circostanza, come in qualunque altra. Entomodena non è uno spaccio di animali esotici e nostrani, è un incontro di entomologia a scopo divulgativo. Il fatto che siano presenti anche venditori di animali vivi importati (cosa che noi assolutamente aborriamo, non avere mai nessun dubbio su questo) non pregiudica gli intenti di chi vi partecipa con ben altri ideali.

[dada]

Per favore, fatela finita. Io non ho bisogno di medicine, non sono ossessionata da niente, e a differenza vostra faccio sempre estrema attenzione a quel che scrivo.

Prendo atto che in questo forum le vanvere sui vibratori sono considerate lecite, laddove altrettanto lecite non sono considerate le discussioni serie e scientifiche sui pungiglioni.

La sincerità non è sempre apprezzata. D'altronde non ci si può aspettare altro che ipocrisia e meschinità da gente che dice di essere contro il commercio di insetti, e poi partecipa ad Entomodena. Coerenti come dei vegani che partecipano alla sagra della porchetta.

Ciao, Elena. Non capisco la forma plurale dei tuoi verbi.
Secondo me sarebbe stato più corretto scrivere "winny, falla finita, non ho bisogno etc.", invece di usare una forma verbale che coinvolge anche tutto il resto di noi. Vincenzo è un amico e un promettente mirmecologo, ma da qualche mese non è più moderatore di formicarium, quindi a maggior ragione dovresti riconoscere che in questo caso il tuo risentimento è di natura individuale e non dovrebbe coinvolgere anche il resto di formicarium.

Allo stesso modo trovo poco comprensibile il tuo disprezzo per Entomodena. Entomodena non è solo commercio di insetti: per Entomodena vengono allestite mostre, si organizzano conferenze, presentazioni e persino installazioni artistiche. E' vero che esistono alcune "fiere del commercio di animali vivi e morti" ma Entomodena non si riduce a una di queste, dunque è assolutamente possibile partecipare a Entomodena senza finire col dannarsi l'anima.

[winny88]

No, davvero. I venditori di fauna VIVA sono la netta minoranza. La fiera è organizzata così: due sale di un complesso sportivo separate da una passerella. In una delle due ci sono venditori di materiale ed attrezzature entomologiche: cassette, spilli, collanti ecc. ed esemplari preparati. Nell'altra sala per metà ci sono venditori di animali vivi e per metà tutt'altro, come ad esempio... lo stand di formicarium. In delle aree specifiche poi si tengono le conferenze e i progetti didattici a cui ha accennato Diana.

Quindi sono per la maggior parte venditori, questo sì, ma quelli che vendono animali vivi sono la netta minoranza. Il fatto che siano per lo più venditori è normale: non puó esistere assolutamente niente senza un finanziamento e senza venditori che pagherebbero per i tavoli non potrebbe proprio esistere entomodena. Vendere attrezzature entomologiche e campioni preparati non ha ovviamente assolutamente nessun risvolto deplorevole, a meno che non vogliamo dire che la tassonomia è deplorevole di per sé e allora qui sia io che te siamo destinati a chissà quale cerchio infernale. E del resto qui a formicarium non si è mai accennato all'essere contrari alla tassonomia. La tassonomia è inevitabilmente anche tassidermia.

Ribadisco e garantisco che l'ipocrisia di cui stai parlando è qualcosa di completamente estraneo a formicarium.it.

[dada]

Bene, possiamo quindi accantonare i risentimenti di natura grammaticale e passare a discutere della coerenza, serietà e rispettabilità di formicarium, in relazione (ma non solo) alla partecipazione a Entomodena. Tu stessa affermi che siano concetti di natura "discutibile" e mi sento di concordare con te, forse però per motivi diversi dai tuoi.
Fin dall'inizio della formazione di questo gruppo ci siamo trovati ad affrontare scelte discutibili, ma la coerenza e coesione di questo gruppo derivano proprio dallo scegliere di non rinunciare mai a tale discussione. Ne sono testimoni diretti gli utenti di vecchia data che ricordano come le regole etiche di formicarium si siano formate poco alla volta. Dunque molte scelte che facciamo sono argomenti discutibili, ma sono scelte condivise nelle quali si riconosce la maggioranza del gruppo.

A Entomodena ci sono tanti commercianti e collezionisti, ma non ci sono solo loro. Ci siamo anche noi, e altri gruppi di persone come noi che si mantengono coerenti partecipando, e dopo un po' di anni tale presenza appare decisamente positiva sotto molti aspetti, per citarne solo uno: l'aver aiutato tanti giovani e giovanissimi a conoscere e appassionarsi allo studio delle scienze naturali. Continuiamo a partecipare a Entomodena perché la maggior parte di noi ha visto la nostra presenza a Entomodena produrre una lunga serie di risultati positivi, laddove una nostra eventale assenza rischierebbe al contrario di non produrre alcun risultato.

Questo arido spiegone manca di una nota poetica sul finale, te ne propongo una a cura di Giorgio Gaber. Viva la libertà!


https://www.youtube.com/watch?v=nulKUZ1sWlA