I passeriformi sono uccelli cosmopoliti. Da noi, fringuelli, cardellini, pettirossi e cince sono tra i più famosi e conosciuti, ma sono numerose le specie che cantano in tutto il pianeta, ognuna con le proprie peculiari melodie. Ma come compongono le loro canzoni? A questa domanda hanno risposto i ricercatori Quentin Bacquelé, Jean-Yves Barnagaud, Cyrille Violle, Frédéric Theunissen e Nicolas Mathevon, esaminando l’architettura acustica dei loro canti. I risultati di questo studio sono stati pubblicati su Science.

Otto motivi per costruire una canzone

Il primo passo è stato analizzare 116.792 sequenze di canto provenienti da 3160 specie, coprendo oltre la metà delle specie esistenti e più dell’80% delle famiglie di passeriformi. Dall’analisi è emerso che i canti dei passeriformi possono essere descritti attraverso otto motivi acustici elementari e che il 65% dei canti analizzati combina da due a otto di questi motivi. Questi si dividono in tre tipi di trilli, distinti dalla loro velocità, tre tipi di fischi, basati sulla modulazione del tono, e due strutture più complesse: le note caotiche atonali, cioè prive di una tonalità di base, e le serie armoniche, cioè suoni formati da una nota principale e da altri suoni più acuti emessi contemporaneamente.

Tra genetica e apprendimento

I ricercatori hanno inizialmente ricostruito la storia evolutiva delle diverse specie, per capire quanto la composizione dei motivi dipendesse dalla parentela evolutiva. I motivi più semplici, ovvero i fischi piatti e i trilli lenti, mostrano un legame più forte con la filogenesi, mentre quello dei trilli rapidi è più debole, con valori intermedi per gli altri motivi. Inoltre, il segnale filogenetico è più debole negli oscini, nei quali il canto viene trasmesso culturalmente, rispetto ai suboscini, nei quali la produzione vocale è maggiormente determinata geneticamente.

La filogenesi, però, ha rappresentato l’82% della quota di variazione spiegata nell’uso dei motivi, mentre il restante 18% è riconducibile ai tratti biologici tra cui l’organizzazione sociale, la morfologia e il sistema di accoppiamento. Le specie più piccole, infatti, possono sfruttare la propria agilità neuromuscolare per generare segnali complessi, mentre i suoni più semplici sono principalmente emessi dagli uccelli di maggiori dimensioni. Infine, il sistema di accoppiamento determina una variazione minore ma costante nella composizione dei motivi. I suoni complessi, come i fischi a modulazione rapida, compaiono più frequentemente nelle specie poliginiche, ovvero in cui un singolo maschio si accoppia con più femmine, in quanto il canto trasmette informazioni sulla qualità dell’emittente in contesti di intensa selezione sessuale. Per contro, i motivi più semplici e meno impegnativi sono più comuni nelle specie monogame, soggette a pressioni di selezione sessuale più deboli.

L’ambiente influenza la struttura dei canti

Il passo successivo è stato analizzare la distribuzione dei motivi canori a livello globale. I ricercatori hanno osservato che questi non sono distribuiti in maniera omogenea: in alcuni biomi, infatti, gli uccelli utilizzano più frequentemente determinati motivi rispetto ad altri. Questa distribuzione potrebbe dipendere dall’effetto dell’ambiente sulla propagazione del suono, favorendo i segnali acustici più adatti a trasmettere l’informazione. Per approfondire questo aspetto, i ricercatori hanno sviluppato l’indice TEI (transmission efficiency index), che misura quanto efficacemente un segnale riesca a conservare le proprie informazioni durante la propagazione. Più è alto il valore di TEI, maggiore è la distanza che il segnale può percorrere mantenendo le sue caratteristiche. I fischi piatti e i trilli lenti, grazie alla loro struttura più semplice, presentano i valori più elevati e risultano quindi più resistenti al degrado. Al contrario, i segnali più complessi, come le serie armoniche e le note caotiche, sono meno efficaci nel trasmettere informazioni su lunghe distanze. Questi risultati coincidono con la distribuzione osservata delle specie. In Amazzonia, nel bacino del Congo e nel Sud-est asiatico, dove si estendono le foreste pluviali, gli uccelli utilizzano più frequentemente motivi adatti alla trasmissione di informazioni a lunga distanza e meno quelli caratterizzati da una bassa efficienza di trasmissione. Alle latitudini temperate, invece, sono favoriti motivi più complessi e maggiormente soggetti a degrado.

Una base semplice per un risultato spettacolare

La ricerca rivela una semplicità alla base della spettacolare diversità dei canti degli uccelli: tra migliaia di specie e biomi, i canti dei passeriformi possono essere suddivisi in un insieme limitato di otto motivi acustici elementari. La distribuzione globale di questi ultimi è determinata da tre forze principali: i tratti biologici che plasmano le vocalizzazioni specifiche di ogni specie, la loro storia evolutiva e la fisica della propagazione del suono.

Riferimenti:

Bacquelé, Q., Barnagaud, J.-Y., Violle, C., Theunissen, F., & Mathevon, N. (2026). The global biogeography of passerine songs. Science. doi: 10.1126/science.aee6239

Immagine: generata con intelligenza artificiale