Si parla di mimetismo batesiano quando una specie innocua (il mimo) imita il fenotipo — ovvero l’aspetto — di una specie pericolosa o sgradevole (il modello) per evitare di essere predata e mangiata. La logica suggerirebbe che una somiglianza estrema offra la massima protezione, eppure in natura esistono moltissimi “mimi imperfetti”. Perché l’evoluzione non li ha resi identici ai modelli?

Per comprendere i compromessi (trade – off) che modellano questo fenomeno, i ricercatori della School of Life Sciences dell’Università di Nottingham hanno esaminato i sirfidi, “mosche dei fiori” che imitano le vespe con diversi gradi di accuratezza. Gli scienziati hanno utilizzato la stampa 3D ad alta risoluzione per creare riproduzioni fisiche di insetti, partendo da scansioni di esemplari reali di sirfidi, dei loro modelli (le vespe) e di altre mosche non mimetiche. Questi stimoli 3D hanno permesso di manipolare con precisione tratti come forma, colore, pattern e dimensione per testare cosa inganni realmente i predatori. I loro risultati sono stati pubblicati su Nature.

Vespe o mosche? Questo è il dilemma!

Nello studio sono state coinvolte innanzitutto le cinciallegre selvatiche (Parus major) che vivono nell’area boschiva di Madingley Wood (a Cambridge), predatori generalisti che si nutrono abitualmente sia di api e vespe che di mosche. Gli uccelli sono stati addestrati a cercare cibo in stazioni di foraggiamento dotate di ciotole con speciali coperchi, sopra i quali erano fissate le riproduzioni in 3D. Inizialmente, le ciotole con lo stimolo di una mosca non mimetica (Mesembrina meridiana) contenevano una ricompensa (un verme della farina), mentre quelle con la riproduzione di una vespa (Vespula vulgaris) erano vuote. Dopo tre settimane, le cinciallegre hanno imparato a scegliere costantemente lo stimolo della mosca, lasciando per ultime le vespe.

L’esperimento è poi diventato più complesso: i ricercatori hanno aumentato la gamma di scelte, introducendo una serie di mimi con diversi gradi di somiglianza alla vespa, basati su tre assi di variazione fenotipica. Questi assi partivano dalla mosca nera M. meridiana, dal sirfide Syrphus ribesii (un mimo delle vespe mediocre con l’addome a strisce gialle e nere) e dal sirfide Chrysotoxum (un mimo estremamente accurato, quasi indistinguibile dal modello) e terminavano tutti con la vespa V. vulgaris. I predatori hanno inizialmente puntato i mimi meno accurati, ovvero quelli che, fallendo l’imitazione della vespa, apparivano più simili alla mosca e venivano percepiti come “ricompense certe”. Solo quando queste opzioni erano esaurite, gli uccelli sono passati ai mimi più precisi come Chrysotoxum. Dopo circa dieci giorni, la capacità di discriminazione si è stabilizzata: la preferenza assoluta andava alla mosca M. meridiana, seguita dai mimi intermedi come Syrphus ribesii, mentre i mimi al 75% simili alla vespa e la vespa reale V. vulgaris venivano evitati quasi totalmente.

Questi risultati confermano la Signal Detection Theory, la quale suggerisce che i predatori rispondano con estrema cautela a qualunque segnale visivo che possa essere confuso con quello di un modello pericoloso o non vantaggioso. La validità dello studio è stata ulteriormente supportata da un test con esemplari reali, che ha dimostrato come gli uccelli sappiano generalizzare quanto appreso dalle stampe 3D agli insetti naturali, provando che l’esperienza ripetuta è la chiave per affinare la capacità di smascherare anche gli inganni più sofisticati.

Il dilemma del “tuttofare”: mimetismo Mülleriano e modelli multipli

Dopo aver analizzato come i predatori distinguano un singolo modello, i ricercatori hanno voluto verificare se per un insetto innocuo fosse vantaggioso assomigliare a più specie pericolose contemporaneamente, testando la cosiddetta Multiple – Models Hypothesis. In natura, esiste infatti il mimetismo Mülleriano, in cui diverse specie pericolose si imitano a vicenda per rafforzare il segnale di avvertimento. L’ipotesi dello studio era che un “mimo tuttofare”, innocuo e con caratteristiche estetiche intermedie tra due diversi modelli, avrebbe ottenuto una protezione maggiore rispetto a un mimo che ne copiava uno solo, poiché sarebbe stato evitato di più. Per mettere alla prova questa idea, sono stati presentati alle cinciallegre e alle cinciarelle (Cyanistes caeruleus) due modelli di vespe diverse e privi di ricompensa: di nuovo la vespa comune (Vespula vulgaris) e la vespa solitaria (Argogorytes mystaceus), entrambe dotate di pungiglione ma esteticamente distinte. La ricompensa era di nuovo associata solo alle M. meridiana (mosca non mimetica).

I risultati dell’esperimento sembrano però in disaccordo con questa teoria. I mimi “ibridi”, cioè creati digitalmente e stampati in 3D per occupare uno “spazio estetico” a metà strada tra le due vespe, non hanno ricevuto alcuna protezione extra. La probabilità di essere attaccati durante il foraggiamento dipendeva esclusivamente dalla loro somiglianza con il modello più vicino, senza alcun vantaggio derivante dal somigliare anche al secondo. Al contrario, i ricercatori hanno osservato che l’aggiunta di troppi segnali diversi e complessi nell’ambiente ha reso il compito degli uccelli cognitivamente troppo faticoso. Davanti a una tale varietà di forme intermedie hanno mostrato un calo nella motivazione a discriminare, diventando meno selettive e più inclini ad attaccare i mimi rispetto a quanto facevano negli esperimenti con un solo modello. Questo suggerisce che, per un imitatore, “essere un po’ di tutto” non sia una strategia evolutiva: l’efficacia del mimetismo dipende dalla capacità di restare fedeli a un segnale specifico che il predatore ha già imparato a temere.

Gli autori, però, avvertono di considerare questi risultati con cautela: sebbene questi dati sperimentali non abbiano confermato un vantaggio diretto per i mimi cosiddetti “tuttofare”, questo non può smentire la validità della teoria generale. L’esperimento è stato infatti condotto su una singola popolazione di predatori che incontrava tutti gli stimoli contemporaneamente, mentre in natura il vantaggio di somigliare a più modelli potrebbe manifestarsi in condizioni diverse. Ad esempio, un mimo che imita più specie pericolose potrebbe trarre un beneficio reale se i suoi predatori fossero distribuiti in aree geografiche distinte (allopatria) o se fossero attivi in periodi dell’anno differenti (fenologie separate), garantendo all’insetto una protezione costante in contesti diversi.

Inoltre, in un ambiente con più modelli, la protezione dei mimi diventa più uniforme poiché esistono più percorsi estetici per risultare credibili agli occhi dei predatori: essendoci più fenotipi di riferimento, è più probabile che un insetto si trovi a essere “abbastanza vicino” a uno di essi. Questo scenario è particolarmente evidente negli anelli mimetici Mülleriani, dove diverse specie pericolose condividono lo stesso segnale di avvertimento. In questi contesti, si creano ampie zone di somiglianza in cui un mimo batesiano può ottenere sicurezza assomigliando a un membro qualunque del gruppo, sperimentando quella che viene definita selezione rilassata. In pratica, quando la varietà dei modelli è alta, la pressione dell’evoluzione verso la perfezione assoluta diminuisce, poiché un travestimento generico è già sufficiente a garantire la sopravvivenza, rendendo superflui ulteriori e costosi miglioramenti nell’accuratezza dei dettagli.

Che tipo di predatore sei?

Non tutti i predatori, però, sono influenzati nella loro scelta di foraggiamento dagli stessi stimoli visibili (come forma, colore o grandezza) o dalla stessa combinazione di essi. Alcune prede possono infatti essersi evolute per assomigliare ad un’altra specie in alcuni tratti, tralasciando invece lo sviluppo di alcuni che potrebbero fungere come stimolo discriminatorio da parte di altri loro predatori, magari meno selettivi nella scelta della preda.

I ricercatori hanno quindi cercato di identificare quale fosse il tratto visivo più importante per la sopravvivenza di un mimo, analizzando la cosiddetta salienza del segnale. Per fare ciò, sono stati creati stimoli sperimentali basati sulla vespa comune (Vespula vulgaris) e sulla mosca Tachina fera, manipolando in modo indipendente quattro caratteristiche fisiche fondamentali: forma, colore, disegno (pattern) e dimensione. Questo approccio ha permesso di verificare come ogni singolo tratto influenzasse il comportamento dei predatori, creando combinazioni di caratteristiche che andavano dal livello “povero” (totalmente simile alla mosca), al livello “perfetto” (identico alla vespa).

Gli esperimenti sono stati condotti in laboratorio utilizzando dei pulcini di Gallus gallus domesticus, i quali sono stati addestrati ad associare gli stimoli della mosca a una ricompensa alimentare e quelli della vespa all’assenza di premio. Una volta appresa la distinzione, i ricercatori hanno testato la reazione dei pulcini davanti a nuovi “mimi”, che presentavano solo alcuni tratti della vespa. È interessante notare che i pulcini non hanno rifiutato categoricamente queste prede, ma hanno mostrato una maggiore latenza nella risposta, ovvero un ritardo significativo nel tempo necessario per sferrare il primo colpo contro gli stimoli che ricordavano il modello pericoloso. In natura, anche una piccola esitazione di frazioni di secondo può essere decisiva per permettere alla preda di fuggire.

I dati raccolti hanno dimostrato che il colore è il tratto che esercita la pressione selettiva più forte, essendo la caratteristica più “saliente” e facilmente riconosciuta da questi predatori. Subito dopo il colore, la dimensione è risultata essere il secondo segnale più rilevante, mentre la forma del corpo e la precisione del disegno addominale hanno avuto un impatto molto minore sulla decisione di attacco dei pulcini. Questo suggerisce che in natura esista una “selezione rilassata” per i dettagli meno evidenti: se un insetto innocuo possiede già il colore e la taglia giusta, l’evoluzione non “spinge” per perfezionare la sua silhouette, poiché i predatori tendono a trascurare questi dettagli se il segnale cromatico è già abbastanza convincente.

Per comprendere meglio questo concetto, si può pensare alla riconoscibilità di un marchio famoso: se vediamo una lattina rossa con una striscia bianca, il nostro cervello identifica il prodotto istantaneamente, anche se la forma del contenitore fosse leggermente diversa o se il logo fosse scritto con un carattere meno preciso. Allo stesso modo, per un predatore, il “giallo e nero” della vespa è il marchio di fabbrica del pericolo che sovrasta ogni altro dettaglio tecnico, come la lunghezza delle antenne o la forma delle ali.

Non solo cinciallegre, cinciarelle e pulcini

Infine, è anche da ricordare che gli uccelli non sono gli unici predatori che in natura si nutrono di mosche e, alternativamente, di vespe. La Eye – Of – The – Beholder Hypotesis, o la Multi – Predators Hypotesis, sottolineano proprio questo: a seconda del predatore considerato, e alle loro tecniche di caccia, alcuni tratti mimetici possono essere più o meno utili alla sopravvivenza dei mimi. Nonostante gli studi a riguardo siano davvero ancora pochi, anche alcuni invertebrati, come le mantidi religiose (Mantidae), i ragni saltatori (come Phidippus audax) e i ragni granchio (come Synema globosum) sono in grado di imparare a discernere le prede mimetiche (come i sirfidi) da quelle non mimetiche (le vespe). Tutti e tre i taxa mostrano, infatti, una discriminazione dei mimi basandosi principalmente sul loro fenotipo (con protezione dalla predazione fino a livelli intermedi di similarità). Dunque, è utile tenere in considerazione anche predatori molto diversi dai semplici uccelli, sicuramente i più studiati.

Nonostante lo studio della School of Life Sciences abbia ampliato le conoscenze riguardanti le relazioni tra predatori e prede che sfruttano il mimetismo, ci sono ancora numerosissime domande aperte che devono essere affrontate. In primo luogo, per le prede mimetiche, tenere in considerazione i numerosi predatori esistenti, che a loro volta hanno capacità più o meno acute nella discriminazione del grado e nel tipo di mimetismo, è davvero una sfida! Anche da parte dei predatori, in secondo luogo, la ampia disponibilità di prede mimeticamente differenti tra loro sottintende un trade – off  energetico: quali caratteri delle prede sono più facilmente discriminabili da altri? Quelli visivi, quelli olfattivi o quelli sonori? Quali di questi caratteri potrebbero sottintendere un rischio minore e una ricompensa maggiore?

In conclusione, per rispondere alla domanda iniziale, è quindi possibile che un grado di mimetismo perfetto non sia la scelta migliore per un mimo. Assomigliare troppo ad un’altra specie potrebbe essere utile per sfuggire e ingannare un singolo predatore (magari con un’alta capacità di discriminare i mimi dai non mimi), ma questo potrebbe non bastare per ingannare simultaneamente anche altri predatori. Inoltre, in alcuni casi, l’evoluzione potrebbe esercitare un vantaggio selettivo mimetico non solo per tratti fenotipici visibili, ma per tratti diversi, come quelli olfattivi e uditivi. 

Riferimenti:

Taylor, C.H., Watson, D.J.G., Skelhorn, J. et al. Mapping the adaptive landscape of Batesian mimicry using 3D-printed stimuli. Nature 644, 706–713 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09216-3

Immagine in apertura: Alvesgaspar, CC BY-SA 4.0, via Wikipedia Commons.