In questi giorni ho letto un libro molto interessante del prof. Giorgio Vallortigara, Il pulcino di Kant [1].

E’ un saggio che racconta i risultati degli studi sui meccanismi neuronali della cognizione animale ottenuti dai suoi gruppi di ricerca e anche da altri ricercatori.

Secondo Vallortigara tutti gli organismi che vivono attualmente sulla Terra sono tutti ugualmente evoluti, ossia sono il risultato di un percorso evolutivo che, partendo da antenati comuni, li ha portati ad essere come sono ora attraverso oltre tre miliardi di anni di selezione naturale e mutazioni genetiche casuali.

Questo significa anche che non ci sono esseri viventi superiori o più evoluti, ma semplicemente esseri che nel loro percorso evolutivo hanno preso strade diverse adottando soluzioni diverse alle sfide della vita, anche perché “l’evoluzione non è miglioramento, ma adattamento“ [1].

L’istinto

La domanda principale alla quale si cerca di rispondere in questo saggio è se gli animali nascano con delle conoscenze nella mente o se tutte le conoscenze derivino dall’esperienza e dall’apprendimento.

In pratica. ci sono delle conoscenze innate? (anche se questo termine a molti non piace).

Attenzione, spoiler 🙂 Ebbene sì, in quasi tutti i 29 capitoli del libro c’è almeno un esperimento che avvalora questa ipotesi. Gli esperimenti descritti sono stati effettuati, nel corso degli anni, su pulcini e su neonati umani.

Infatti una delle cose che mi ha colpito è il parallelo e i confronti tra i neonati di una specie con prole inetta, quale siamo noi umani, e i neonati di una specie con prole atta (o precoce) come sono le galline.

In entrambi i casi ci sono delle conoscenze che sono già presenti al momento della nascita e che permettono ai neonati di avere certi comportamenti e che costituiscono la base su cui poi l’apprendimento e l’esperienza caratterizzeranno il comportamento dell’individuo adulto.

L’imprinting

La maggior parte degli esperimenti ha come protagonisti i pulcini e sfrutta un fenomeno che è conosciuto sotto il nome di imprinting. In pratica i pulcini, subito dopo la schiusa, “sviluppano un attaccamento sociale verso la prima cosa che vedono” [1]. Semplificando: la prima cosa che vedono la considerano come la propria madre e iniziano a seguirla e a beccarla, è un fenomeno auto-terminante, nel senso che inizia appena un pulcino viene alla luce e si chiude quando viene trovato un oggetto che può essere accettato e che possiede tutte le caratteristiche richieste.

E’ un fenomeno noto grazie agli studi dell’orinitologo D.A. Spalding prima e dell’etologo Konrad Lorenz (1903-1989) successivamente e viene sfruttato in modo ingegnoso per testare le capacità dei pulcini appena nati quando ancora non sono condizionati da nessuna forma di esperienza.

Il video [7] che ho trovato su Youtube è davvero molto bello ed esplicativo su questo argomento e spiega anche il concetto di intervallo critico, ossia il tempo entro il quale deve avvenire l’imprinting, da questo video un po’ datato che parla di papere, l’intervallo in cui è possibile l’imprinting è 0-30 ore dalla nscita.

Alcuni esperimenti

Ci sono, quindi, delle conoscenze che sono presenti già al momento della schiusa dell’uovo, per esempio:

• I pulcini, al momento della scelta dell’oggetto su cui imprintarsi, preferiscono oggetti dotati di una testa piuttosto che oggetti che non ce l’hanno o oggetti che sono scomposti (come in un quadro di Picasso). Dimostrazione del fatto che c’è una capacità innata di riconoscere le teste anche se rappresentate in modo schematico. Quindi un pulcino non sa esattamente come dovrebbe essere fatta la madre, ma sa che deve avere un numero minimo di requisiti. Un pulcino infatti non si imprinta su di un sasso.
• Sempre al momento dell’imprinting preferisco oggetti che si muovono in “modo biologico” o “semirigido” (cioè come si muoverebbe un essere vivente) a oggetti che si muovono in modo innaturale. Dimostrazione del fatto che hanno un’idea di un movimento naturale.

  

• Le facce o le figure sono schematizzate e capovolte sono preferite quelle dritte da quelle messe al contrario.
• Preferiscono oggetti che causano un movimento o che si muovono in modo autonomo a oggetti che subiscono passivamente un movimento (per esempio venendo urtati dall’altro oggetto).
• I pulcini sanno discriminare un oggetto pieno da uno cavo e scelgono il secondo come oggetto di imprinting, forse perché c’è un richiamo alla cavità che crea la chioccia con le proprie ali per accoglierlo.
• Sembra anche che i pulcini riescano a completare gli oggetti occlusi, ossia riescano a capire che un oggetto si vede parzialmente perché è dietro un altro.
• Riescono a capire se dietro a un pannello è possibile che ci sia un oggetto oppure no, perché il pannello è posizionato in modo che non possa nascondere niente perché c’è poco spazio: “Bambini e pulcini pecepiscono gli oggetti come entità coese e continue, che si estendono nello spazio e permangono nel tempo” e che “occupano lo spazio in modo esclusivo“.
• Preferiscono oggetti illuminati dall’alto e non dal basso, perché in natura la luce viene dall’alto.
• I pulcini hanno un senso geometrico elementare nel senso che sanno ritrovare un oggetto che si trova in un angolo particolare di una stanza rettangolare.
• I pulcini si immobilizzano quando su uno schermo sopra la propria test vedono una fiugura proiettata che si muove, mentre scappano se questa figura per esempio un cerchio si ingrandisce (come se si avvicinasse), questo è dovuto alla risposta istintiva alla vista di un predatore che si nota anche negli individui adulti che si immobilizzano quando passa un predatore per non farsi notare e che scappano quando il predatore li ha visti e li attacca dall’alto avvicinandosi sempre di più. A questo proposito è simpatico il video che ho trovato sul Corriere one [8].
• I pulcini hanno anche un senso aritmetico elementare nel senso che preferiscono dirigersi verso una posizione dove c’è un numero di oggetti maggiore rispetto ad una dove c’è un numero di oggetti minore

  

• Spostando oggetti da una poisizione all’altra riescono a capire dove ci sono più oggetti, dimostrando di avere un senso del numero e dei rapporti aritmetici.

  

Conclusioni

Cosa penso di aver capito da questa lettura.

Ci sono delle conoscenze che sono innate e che, per quanto semplici, sono comunque già presenti quando nasce un neonato o un pulcino. Queste conoscenze costituiscono quello che chiamiamo istinto. L’istinto è cablato nella rete di connessioni tra neuroni presente nel sistema nervoso e nel cervello di ciascun organismo vivente. E’ il DNA che contiene le istruzioni per la “costruzione” di un organismo, quindi mi pare logico che contenga anche le istruzioni per questa “prima cablatura” dei neuroni. Sappiamo poi che alcuni tratti istintivi possono essere accentuati, rallentati, inibiti e attivati da stimoli esterni, ma anche da sostanze chimiche come ormoni, feromoni, ecc. Sappiamo anche, grazie all’epigenetica, che il fenotipo (che è la manifestazione del genotipo) è anch’esso influenzato dagli stessi fattori esterni e chimici. In buona sostanza la storia evolutiva degli organismi ha favorito tutti gli organismi che nascevano con un corredo genetico simile a quello degli organismi attuali, corredo che porta alla nascita di un cervello contenente alcune informazioni sotto forma di connessioni neurali. Ciò non toglie che l’apprendimento e l’esperienza possano modificare i percorsi neuronali provocando comportamenti diversi da quelli istintivi.

Che tutto questo meccanismo sia pilotato dal caso e dei tre miliardi di anni che la vita ha avuto a disposizione non è facile da accettare, ma al momento non credo ci siano altre spiegazioni.

 

Appendice – Confronto tra esseri viventi

Leggendo il libro mi sono incuriosito riguardo la complessità del cervello e del DNA di alcuni organismi e ho fatto una piccola ricerca che riporto in questa tabella (non c’entra con libro di cui parlo in questo post):

 

Organismo	# neuroni	# cromosomi	# basi DNA	# geni
Uomo	100 B	46	3 B	~ 25000
Cane	530 M	78
Ape (f)	950 k	32
Elefante	257 B	56
Mosca	250 k	4	260 M	~ 14000
Pisello	x	14	4,8 G
Pomodoro	x	24
Escherichia coli	x	1	4 M	~ 4300

Legenda: B->miliardo – M->milione – k ->mille

Note: I cromosomi di ogni specie sono raggruppati in paia, per esempio nell’uomo sono 2 paia da 23, ossia 46.

Fonti: [2] [3] [4] [5]

 

Fonti e riferimenti

• [1] Il pulcino di Kant, Giorgio Vallortigara, Adelphi.
• [2] MITx 7.00x Introduction to Biology – The Secret of Life di Eric S. Lander.
• [3] Il cromosoma dei Procarioti sul sito del G.M.P.E.
• [4] Varie voci su Wikipedia.
• [5] I genomi degli eucarioti di Biometec.
• [6] Schiusa delle uova, Veneto Agricoltura – Interessante per l’incubazione delle uova e la verifica di fecondità delle uova.
• [7] Vintage psychology study of imprinting in ducks. Behaviorism, duck science su Youtube – Interessante per vedere come avviene l’imprinting.
• [8] L’anatroccolo e il leopardo video su Corriere.it.