Come difendersi dai predatori, se sei una falena

pipistrello falene

Molte specie di falene usano l’emissione di ultrasuoni per disorientare il sonar dei pipistrelli in caccia, e alcune specie sgradevoli o tossiche emettono suoni di avvertimento che altre specie hanno “imparato” ad imitare

Le falene sono un gruppo di insetti lepidotteri (circa 160.000 specie descritte!) prevalentemente notturni, che dunque volano in un mondo crepuscolare o buio nel quale la vista non può essere di grande aiuto, mentre può esserlo l’udito. Nel corso dell’evoluzione hanno sviluppato diversi organi uditivi per la sorveglianza dell’ambiente. Questi organi, localizzati in diverse parti del corpo, si sono particolarmente adattati a scoprire e localizzare gli ultrasuoni emessi dai “sonar” dei pipistrelli in caccia, uno degli agenti predatori per loro più pericolosi.

Le falene dunque sono in grado di avvertire rapidamente il pericolo in arrivo e spostarsi con voli acrobatici per evitare di essere mangiate. Un passo ulteriore è stato fatto da molte specie di falene: non contente di localizzare il potenziale predatore, hanno sviluppato la possibilità di emettere ultrasuoni per “intossicare” il sonar dei pipistrelli, ma anche, nel caso di specie disgustose o tossiche, per avvertire i pipistrelli (attento, io sono nociva!). Poiché le segnalazioni di tali caratteristiche erano concentrate solo su alcune specie, un grande gruppo di 12 autori americani, con una ricerca a tappeto durata più di 10 anni ha indagato la presenza di difese ultrasoniche nelle falene a livello mondiale.

Gli ultrasuoni anti-pipistrello sono molto diffusi
Hanno studiato 252 generi (!), rappresentanti la maggioranza delle famiglie di falene tropicali di grandi dimensioni, dal Borneo al Mozambico, dall’Equador alla Guyana francese trasmettendo suoni preregistrati di ultrasuoni di attacco di pipistrelli alle falene, registrandone le risposte e documentato la produzione di ultrasuoni anti-pipistrello in 52 generi appartenenti a otto diverse sottofamiglie. Basandosi sull’analisi acustica delle emissioni ultrasoniche e su esperimenti di “gradevolezza” con pipistrelli, sembra che segnali acustici e mimetismo siano la ragion d’essere per la produzione di suoni nella maggior parte delle falene.

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La figura tratta dallo studio [clicca per ingrandire] mostra che nelle falene gli ultrasuoni antipredatori sono distribuiti in molte famiglie e sottofamiglie (foto a colori), anche filogeneticamente distanti. In bianco e nero quelle  prive di ultrasuoni difensivi.

Dall’analisi presentata nell’articolo, sembra che circa il 20 % delle specie di falene producano ultrasuoni antipipistrello, ma un risultato interessante è che si tratta di un’ulteriore esempio di evoluzione convergente. Sembra che le difese ultrasoniche abbiano avuto almeno otto origini indipendenti nelle falene, coinvolgendo per la loro produzione organi e parti del corpo differenti. Tale risultato è stato ottenuto mappando su un albero filogenetico dei lepidotteri i gruppi dove l’emissione degli ultrasuoni è stata trovata; almeno sei volte si sono originati indipendentemente suoni per disorientare i sonar e con più di 10 origini diverse di segnali acustici aposematici, ossia segnali che avvertono della potenziale nocività di una preda (Pikaia ne ha parlato qui). Come dire: “attento, predatore, se mi mangi poi stai male … o peggio”. Segnali del genere sono molto comuni nell’universo visivo, ma presenti anche nell’universo acustico.

Non mancano gli imitatori
E naturalmente, esattamente come accade con i colori di avvertimento, sarà possibile che altre specie, magari non particolarmente nocive o tossiche, abbiano sviluppato segnali ultrasonici di imitazione delle specie tossiche (un fenomeno definito mimetismo batesiano)? Per verificare questa ipotesi i ricercatori hanno studiato una comunità di falene in Equador e hanno indotto la produzione di ultrasuoni anti-pipistrello per 14 notti consecutive. I suoni prodotti dalle falene sono stati analizzati con un sistema di intelligenza artificiale, che ha raggruppato le 33 specie studiate in cinque diversi gruppi acustici in ciascuno dei quali era presente almeno una specie non commestibile. Evidentemente le specie “commestibili” nel tempo hanno modificato i loro ultrasuoni di avvertimento per farli assomigliare a quelli delle forme non commestibili o tossiche. Gli autori concludono che le falene si potrebbe trovare il più esteso gruppo aposematico (gruppo di specie che convergono su simili segnali di avvertimento) esistente al mondo.

Riferimenti: Barber, JR, Plotkin, D, Rubin, JJ, Homziak, NT, Leavell, BC, Houlihan, PR, Miner, KA, Breinholt, JW, Quirk-Royal, B, Padron, PS, Nunez, M, Kawahara, AY Anti-bat ultrasound production in moths is globally and phylogenetically widespread. PNAS, 119 (25), 2022 DOI10.1073/pnas.2117485119

Immagine: Michael Durham/Minden Pictures, Bat Conservation International, via Eurekalert