Ecolocalizzazione: 8 animali che si orientano con gli ultrasuoni

L’ecolocalizzazione è uno straordinario sistema di orientamento che permette ad alcuni animali di percepire l’ambiente circostante attraverso il suono: emettendo impulsi acustici e analizzando il ritorno delle onde sonore, questi animali riescono a individuare ostacoli, prede e altri individui anche al buio o in condizioni di scarsa visibilità. Il fenomeno è particolarmente sviluppato nei pipistrelli e nei cetacei: la ecolocalizzazione dei pipistrelli e dei delfini rappresentano infatti due degli esempi più studiati in natura. Questa capacità viene però utilizzata anche da altri mammiferi e da alcune specie di uccelli. Attraverso un sistema simile a un biosonar, questi animali possiedono una sorta di “radar naturale” estremamente preciso.

In questo articolo scopriamo il significato del termine, come funziona questo straordinario meccanismo, quali sono gli animali che si avvalgono dell’ecolocalizzazione e in che modo anche alcune persone con disabilità visiva hanno imparato a sfruttare il suono per orientarsi nello spazio.

Cos’è l’ecolocalizzazione: significato del termine

Il termine ecolocalizzazione deriva dall’unione di due parole - eco e localizzazione - ed indica la capacità di determinare la posizione di un oggetto attraverso l’analisi dell’eco prodotto da un suono emesso dall’animale stesso.

Il meccanismo funziona in tre fasi:

1. Emissione del segnale acustico: l’animale produce suoni, spesso sotto forma di impulsi molto brevi e ad alta frequenza;
2. Riflessione dell’onda sonora: il suono colpisce un oggetto e torna indietro sotto forma di eco;
3. Elaborazione del segnale: il cervello interpreta il tempo impiegato dall’eco a ritornare e le variazioni del suono per stabilire distanza, forma e movimento dell’oggetto.

Molti degli animali che lo utilizzano emettono ultrasuoni, cioè onde sonore con frequenze superiori ai 20.000 Hz, non percepibili dall’orecchio umano. È il caso, per esempio, dei pipistrelli, che sfruttano questi segnali ad alta frequenza per individuare piccoli insetti anche nel buio più totale, e dei delfini, che li utilizzano per localizzare pesci e altri ostacoli sott’acqua.

Le alte frequenze permettono di ottenere informazioni molto precise sugli oggetti circostanti, ma non tutte le specie che si orientano attraverso l’eco utilizzano necessariamente gli ultrasuoni: alcuni animali, come gli uccelli delle grotte, emettono suoni udibili dall’uomo e analizzano comunque il ritorno dell’eco per muoversi nell’ambiente.

Gli animali che usano l’ecolocalizzazione

Sono diversi gli animali capaci di orientarsi grazie all'ecolocalizzazione, ma non tutte le specie la utilizzano nello stesso modo. Per alcuni rappresenta soprattutto uno strumento di caccia: pipistrelli e delfini, per esempio, la sfruttano per individuare e catturare prede difficili da vedere, come insetti in volo o piccoli pesci. Per altri animali, invece, l'ecolocalizzazione è principalmente un sistema di navigazione che permette di muoversi in ambienti complessi o scarsamente illuminati, come grotte, fondali oceanici profondi e foreste molto adatte. Gli echi prodotti dai suoni emessi aiutano a riconoscere la presenza di ostacoli, valutare le distanze e costruire una sorta di “mappa sonora” dell'ambiente circostante.

In alcune specie, inoltre, i segnali acustici hanno anche una funzione sociale: possono servire per comunicare con altri individui, coordinare gli spostamenti del gruppo o riconoscere membri della stessa specie. È il caso, ad esempio, di molti cetacei, che combinano ecolocalizzazione e vocalizzi per interagire tra loro. Tra gli animali che hanno sviluppato questa straordinaria capacità troviamo soprattutto pipistrelli, cetacei e alcune specie di uccelli.

Pipistrelli

I pipistrelli sono probabilmente gli animali più conosciuti per l'uso dell'ecolocalizzazione: quasi tutte le specie appartenenti al sottordine dei microchirotteri utilizzano questo sistema per muoversi durante la notte e catturare insetti in volo. Lo fanno emettendo ultrasuoni attraverso la bocca o il naso e ascoltando il ritorno dell'eco grazie a un apparato uditivo estremamente sensibile: in questo modo riescono ad individuare una zanzara o una falena anche nel buio più completo. Alcune specie sono capaci di modificare la frequenza degli impulsi per distinguere meglio le prede dall'ambiente circostante.

Delfini

I delfini utilizzano l'ecolocalizzazione soprattutto durante la caccia e la navigazione sott'acqua, dove la vista è meno efficace rispetto all'ambiente terrestre. Producono clic ad alta frequenza attraverso strutture presenti nella testa chiamate melone, una sorta di lente acustica che concentra i segnali sonori. Gli echi vengono poi raccolti dalla mascella inferiore e trasmessi all'orecchio interno. Grazie a questo sistema possono individuare pesci, ostacoli e altri animali anche a distanza.

Tursiopi

Il tursiope, uno dei delfini più studiati dalla ricerca scientifica, possiede una delle forme più sofisticate di ecolocalizzazione conosciute: questi animali riescono a distinguere dettagli sulla superficie e sulla consistenza degli oggetti grazie agli echi prodotti dai loro clic. Gli studi hanno dimostrato che possono riconoscere caratteristiche delle prede anche senza vederle direttamente.

Orche

Le orche utilizzano l'ecolocalizzazione per localizzare le prede e comunicare nel gruppo: attraverso una combinazione di clic e vocalizzazioni, riescono a muoversi negli oceani e coordinare strategie di caccia. Il loro sistema uditivo particolarmente è adatto alla vita marina.

Capodogli

Il capodoglio possiede uno dei sistemi di ecolocalizzazione più potenti del regno animale. I suoi clic sono tra i suoni biologici più intensi conosciuti e vengono utilizzati per individuare calamari nelle profondità marine. Grazie a questi segnali si può esplorare zone oceaniche dove la luce è praticamente assente.

Globiceali

Anche i globicefali usano l'ecolocalizzazione per orientarsi e per individuare le prede. Come altri cetacei dotati di denti, si affidano ai clic per esplorare l'ambiente marino e muoversi con precisione anche in acque poco illuminate.

Uccello delle caverne

L'oilbird, o guaciaro sudamericano, è uno degli esempi più noti di uccelli capaci di ecolocalizzazione. Vive in ambienti bui e utilizza segnali acustici per orientarsi all'interno di grotte e cavità naturali. La sua capacità non è paragonabile a quella dei pipistrelli, ma rappresenta comunque un adattamento straordinario.

Rondoni delle grotte

Anche gli swiftlets, o rondoni delle grotte, sono tra i pochi uccelli noti per utilizzare l'ecolocalizzazione. Emissione e ritorno dell'eco li aiutano a muoversi con precisione all'interno delle caverne, dove la luce è assente o molto scarsa. A differenza dei pipistrelli, però, i loro richiami sono generalmente udibili dall'uomo.

Esiste anche l’ecolocalizzazione umana? L’esempio sulle persone con disabilità visiva

È possibile sviluppare una forma di ecolocalizzazione umana, anche se molto meno precisa rispetto a quella degli animali. Alcune persone non vedenti hanno imparato a usare schiocchi della lingua o altri suoni brevi per percepire la presenza di ostacoli e orientarsi nello spazio: il cervello interpreta gli echi prodotti dagli oggetti circostanti e costruisce così una rappresentazione dell’ambiente.

Uno degli esempi più noti è quello di Daniel Kish, una persona cieca dalla prima infanzia che ha sviluppato una tecnica basata sugli schiocchi della lingua per muoversi autonomamente in diversi ambienti. La ricerca neuroscientifica ha mostrato che, nelle persone che praticano questa abilità, alcune aree cerebrali normalmente associate alla vista possono essere coinvolte nell’elaborazione degli stimoli sonori.

Questo dimostra la grande capacità del cervello umano di adattarsi e utilizzare informazioni provenienti da sensi diversi. L’ecolocalizzazione umana non sostituisce la vista, ma può rappresentare uno strumento aggiuntivo molto efficace per aumentare l’autonomia e la percezione dello spazio nelle persone con disabilità visiva.