Osservazione e rango sociale

La domanda che ci si è posti in questa ricerca è stata :

Un pesce maschio è in grado di graduare i potenziali rivali presenti nel suo campo abitativo ?
Ovvero : E’ in gradi di stabilire una scala gerarchica , dal più forte al più debole, in maniera intuitiva e a vista, senza obbligatoriamente impegnarsi in sconti diretti dall’esito incerto e che comunque includerebbero un rischio e un dispendio di energie ?

Secondo un nuovo studio condotto da scienziati della Stanford University, I ricercatori affermano che la loro scoperta fornisce la prima prova diretta che i pesci, come le persone, possono utilizzare il ragionamento logico per capire il loro posto nella gerarchia.

Lo studio, pubblicato nel numero del 25 gennaio 2008 della rivista Nature, si basa su un esperimento unico con ciclidi africani.

"Nel loro habitat naturale, i maschi dei ciclidi sono costantemente in cerca di ascendere socialmente battendosi a vicenda", ha detto il co-autore Russell D. Fernald, professore di scienze biologiche alla Stanford. "Sarebbe veramente prezioso per loro conoscere in anticipo le capacità di colui con cui stanno per intraprendere una lotta" .

Questo studio è stato progettato dall’autore Logan Grosenick, uno studente laureato in statistica a Stanford, e Tricia S. Clemente, un ex borsista postdottorato, con l’obiettivo di determinare se i pesci territoriali usano un tipo di ragionamento chiamato "inferenza transitiva", in cui le informazioni acquisite servono come base per la comprensione le interrelazioni con i soggetti presenti nel loro aerale.

"L’inferenza transitiva è essenziale per ragionamento logico", ha spiegato Fernald. "E 'qualcosa che i bambini generalmente apprendono dai 4 anni ai 5 anni : Maria è più alta di Franco, Franco è più alto di Pietro, quindi Maria è più alta di Pietro. Questo tipo di capacità è stato dimostrato nei primati, nei ratti e in alcune specie di uccelli, ma come e perché si sia evoluto negli animali è una questione di dibattito ".

Nell'esperimento, il team di Stanford ha utilizzato un ciclide alquanto popolare negli studi di laboratorio sul comportamento dei cicidi : l’Astatotilapia burtoni, noto per la sua alta territorialità e costantemente impegnato in scontri alquanto intensi.

"I maschi che perdono ripetutamente combattimenti non sono in grado di mantenere i territori e di conseguenza scendono di status sociale", ha scritto gli autori. "Il successo negli scontri è quindi fondamentale per il fitness riproduttivo maschile, e la possibilità di dedurre la forza relativa dei rivali prima di impegnarsi in combattimenti potenzialmente costosi devono essere altamente adattabili." .

Quando A. burtoni combatte, è facile da individuare, infatti i maschi maturi hanno una striscia nera (eyebar) sul loro volto. Dopo una lotta, il vincitore conserva il suo aspetto appariscente, ma l’eyebar del perdente scompare temporaneamente mentre cerca di fuggire il suo avversario più aggressivo.

Il team di Stanford ha approfittato di questa trasformazione reversibile mettendo in scena una serie di brevi scontri tra Tutti i combattenti usati nell'esperimento erano di uguali dimensioni e gli scontri erano tutti uno contro uno, il pesce la cui eyebar scompariva è stato dichiarato perdente.

Dopo ogni incontro, il perdente è stato separato dal suo avversario e rimesso nella sua vasca di partenza. In pochi minuti, il suo eyebar tornava visiva, e sembrava come tutti gli altri maschi dominanti di nuovo.


Nell’immagine ecco, in pianta, la vasca laboratorio creata appositamente per questo studio.

Nella sezione alta sono stati messi alcuni esemplari femmina, nelle sezioni A-B-C-D-E i maschi rivali, mentre nel quadrato centrale è stato posto il “passante”, libero di osservare tutto quanto accadeva nelle sezioni attorno a lui.
I ricercatori hanno fatto in modo che l'astante e i suoi cinque potenziali rivali non si fossero mai incontrati.
Anche se lo spettatore è rimasto da solo nel suo cubicolo e mai nuotato con gli altri, gli fu permesso di osservare una serie di lotte fra rivale : A contro B, B contro C, C contro D e D contro E.
I ricercatori hanno inoltre manipolato i combattimenti in modo che A risultasse dominate di B, B dominante di C, e così via su tutta la linea.

Queste lotte, nel loro insieme hanno quindi implicato la gerarchia di dominanza A> B> C> D> E, ma lo spettatore ha a sua volta veramente compreso questa gerarchia intricata ?
In tal caso, avrebbe utilizzato tale conoscenza per prendere decisioni logiche circa lo stesso pesce abbinando nuovi rapporti sociali ?
Per scoprirlo, otto diversi “passanti” sono stati testati nella vasca di comunità e in un nuovo ambiente, un acquario rettangolare con tre compartimenti contigui.

In ogni prova, un passante è stato posto nel vano di mezzo tra due gruppi di rivali che non aveva mai visto insieme-A contro E e B contro D . A questo punto dell'esperimento tutti i rivali avevano recuperato da perdite precedenti, quindi il loro aspetto fisico era simile, compresa la eyebar. Dal punto di vista del passante, pertanto, ogni concorrente sembrava un vincitore.

Utilizzando una videocamera i ricercatori hanno registrato ogni rivale , l'astante e il tempo totale trascorso accanto a ciascuno di essi.
Precedenti esperimenti sia con A. burtoni che altri pesci hanno dimostrato che il tempo trascorso in vasche quadrate adiacente, in particolare con esemplari di sesso maschile hanno indicato che gli “spettatori” passano più tempo nei pressi del rivale che percepiscono come più debole.

I risultati sono stati incredibili.
Praticamente tutti gli astanti nuotato nei pressi del rivale più debole per un periodo di tempo significativamente più lungo.
Nelle prove AE, gli astanti hanno preferito E, il maggiore di tutti i perdenti.
Nei test BD più sottile, la maggior parte degli spettatori ha scelto D su B, anche se questi due rivali sono stati classificati molto vicini nella gerarchia di dominanza.

"Questi risultati dimostrano che i pesci, di fatto, utilizzano l'inferenza transitiva di capire dove si allineano nell'ordine sociale", ha detto Fernald. "Sono rimasto stupito che potevano fare questo attraverso l'esperienza vicaria, solo guardando altri maschi combattere.
Nei laghi, dove le condizioni cambiano in continuazione, risulta evidentemente vantaggioso per un maschio sapere chi sarà il nuovo capo e quali sono i suoi rivali più deboli .
Il nostro esperimento dimostra che ciclidi maschi possono realmente capire la loro probabilità di successo dalla sola osservazione.
Dal punto di vista evolutivo, l'inferenza transitiva risparmiare tempo prezioso ed energie.

I risultati sollevano la possibilità che il cervello dei pesci potrebbe contenere una circuiteria neuronale rudimentale per l'inferenza transitiva atta a dedurre, capacità apparsa più tardi negli uccelli e mammiferi.

 "Ogni animale che si è evoluto in un sistema sociale che richiede il combattimento tra i maschi avranno qualche tipo di capacità di intercettazione, consentendo loro di trarre inferenze surrettiziamente sul loro rango sociale", ha detto Fernald. "Capacità cognitive che si sono evolute nel pesce può contribuire a inferenza transitiva umana, o forse questa capacità si è evoluta in modo indipendente. La questione rimane irrisolta."