Mentre quasi tutti gli uccelli vocalizzano, solo circa la metà di loro ha musicalità. Essi includono scriccioli, tordi, warblers, vireos, imita, fringuelli, e altri, comunemente chiamati uccelli canori che sono assegnati a Passeri (Oscines), un sottordine degli uccelli appollaiati ordine (Passeriformes).
Le canzoni variano dal semplice fischio del Chickadee dal cappuccio nero alla complessa aria del Tordo di legno. Alcuni uccelli hanno una sola canzone come il chickadee, mentre altri hanno centinaia. Le registrazioni di un particolare Thrasher Brown hanno rivelato più di 2.000 canzoni distinte.
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Molte specie cantano canzoni diverse in sequenze che possono essere ripetute perfettamente. Oltre alle esibizioni virtuose degli adulti, i giovani uccelli canori devono imparare le loro canzoni — a volte quando sono appena usciti dal nido — dai tutor. Come è possibile tutto questo?
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La risposta sta nel cervello aviario abilmente cablato, di cui tre funzioni principali riguardano l’apprendimento delle canzoni e il canto. Riceve informazioni sensoriali, elabora le informazioni e invia impulsi motori a un particolare sito per causare un effetto, come la contrazione muscolare.
Percorsi per il canto degli uccelli
Per capire meglio come il cervello coordina il canto e l’apprendimento delle canzoni, dai un’occhiata al diagramma di accompagnamento (sotto). Due principali percorsi motori che trasportano messaggi dal cervello — uno rosso e uno blu — sono coinvolti nel canto. Le procedure chirurgiche hanno dimostrato che il percorso rosso controlla il canto e il percorso blu coordina l’apprendimento del canto.
All’interno dei percorsi sono strutture allargate chiamate nuclei che consistono in cellule nervose specializzate che controllano, integrano, elaborano o memorizzano informazioni relative alle canzoni e al canto. Mentre questa discussione rimarrà generale, i nuclei sono etichettati per coloro che potrebbero avere familiarità con loro, anche se non li discuterò specificamente.
La via rossa è costituita da due nuclei prominenti (HVC e RA) e da una via di collegamento al nervo cranico (nXII) che innerva l’organo di produzione del suono, la siringe. HVC è il centro di controllo. Il percorso blu collega anche HVC a RA, ma attraverso un percorso più lungo e più contorto che include area X, DLM e LMAN. Un percorso sensoriale (verde), associato all’udito, comunica il campo L con i nuclei motori HVC e RA (le informazioni uditive sono probabilmente memorizzate anche in altre aree).
Ora considera un maschio a tutti gli effetti che ha bisogno di imparare le sue canzoni. Durante questo primo periodo della sua vita, il suo cervello è particolarmente ricettivo all’apprendimento delle canzoni, e impara da suo padre o da altri maschi adulti vicini (tutor). Le canzoni che il giovane sente vengono portate dall’orecchio interno a un centro uditivo nel cervello (come il campo L) dove vengono memorizzate in modo preciso, come modelli, per riferimento futuro. Se un giovane non può sentire, non formerà un modello e non svilupperà canzoni per adulti appropriate.
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Subito dopo che il giovane ha archiviato le canzoni dai tutor, inizia a vocalizzare con brevi note e sillabe. Nel corso del tempo, questi piccoli pezzi di canzoni sono messi insieme come subsong, e in seguito vengono modificati per formare le tipiche canzoni adulte della specie.
Affinché l’apprendimento delle canzoni e la corrispondenza specifica si verifichino, il giovane deve essere in grado di ascoltare il proprio canto. Mentre i meccanismi esatti non sono stati elaborati, lo scenario probabile è che, come il giovane sente le sue canzoni, le informazioni audio va a un centro uditivo e poi a HVC. Quando il giovane uccello canta di nuovo, l’informazione passa attraverso il sentiero rosso come al solito e anche attraverso il sentiero blu.
In qualche modo, nel labirinto del sentiero blu, il suono della canzone del giovane viene confrontato con la canzone del tutor, che viene memorizzata come modello. Quando queste informazioni arrivano a RA, modifica il “messaggio di produzione della canzone” che scende da HVC in modo che la nuova canzone prodotta in syrinx suoni più simile al modello. Questo modello viene ripetuto fino a quando la canzone del giovane corrisponde perfettamente al modello, e la canzone viene quindi detta cristallizzata.
È anche noto che gli ormoni sessuali svolgono un ruolo nelle interazioni cervello-canzone. Una canzone non può essere cristallizzata o correttamente conservata, ad esempio, senza un livello elevato di testosterone.
Mentre gli scienziati stanno ancora discutendo se il cervello dei mammiferi possa rigenerare le cellule nervose, i birdbrains possono sicuramente farlo. Le informazioni sui nuovi brani cristallizzati sono memorizzate in celle di nuova formazione dell’HVC. Le nuove cellule sembrano codificare per sillabe o frasi specifiche, e molte cellule devono sparare in ordine preciso per produrre un’intera canzone.
Alcuni uccelli imparano le canzoni solo nel loro primo anno, mentre altri sono in grado di imparare nei periodi successivi della loro vita. Si ritiene che alcuni degli apprendimenti successivi seguano lo schema descritto, e alcuni comporteranno solo una modifica delle canzoni esistenti.
La bellezza, la complessità e la ripetibilità precisa delle canzoni per molti uccelli canori rasenta l’incredibile, così come l’esattezza dell’apprendimento delle canzoni da parte dei giovani. Tutto questo accade in un magnifico cervello che è lento a rinunciare ai suoi segreti e senza pari come fonte di incredibili comportamenti aviari.
Questo articolo della rubrica di Eldon Greij “Amazing Birds” è apparso nel numero di maggio/giugno 2019 di BirdWatching.