Quando un serpente a sonagli scuote la coda, sente il tintinnio? Gli scienziati hanno a lungo lottato per capire come i serpenti, che non hanno orecchie esterne, percepiscono i suoni. Ora, un nuovo studio mostra che le onde sonore causano vibrazioni nel cranio di un serpente che sono poi “sentite” dall’orecchio interno.
“C’è stato questo mito duraturo che i serpenti sono sordi”, dice il neurobiologo Bruce Young dell’Università del Massachusetts, Lowell, che non era coinvolto nella nuova ricerca. “Gli studi comportamentali hanno suggerito che i serpenti possono effettivamente sentire, e ora questo lavoro è andato un passo avanti e ha spiegato come.”
Negli esseri umani, le onde sonore che viaggiano attraverso l’aria colpiscono il timpano, causando il movimento di piccole ossa e le vibrazioni di piccole cellule ciliate nell’orecchio interno. Queste vibrazioni sono poi tradotte in impulsi nervosi che viaggiano verso il cervello. I serpenti hanno strutture dell’orecchio interno completamente formate ma nessun timpano. Invece, il loro orecchio interno è collegato direttamente alla loro mascella, che poggia sul terreno mentre strisciano. Studi precedenti hanno dimostrato che le vibrazioni che viaggiano attraverso il terreno – come i passi dei predatori o delle prede – causano vibrazioni nell’osso mascellare di un serpente, trasmettendo un segnale al cervello attraverso l’orecchio interno.
Non era ancora chiaro, tuttavia, se i serpenti potessero sentire i suoni che viaggiano nell’aria. Così il biologo Christian Christensen dell’Università di Aarhus in Danimarca ha dato un’occhiata più da vicino a un particolare tipo di serpente, il pitone palla (Python regius). Studiarli non è stato facile. “Non si possono addestrare i serpenti a rispondere ai suoni con certi comportamenti, come si potrebbe fare con i topi”, dice Christensen. Invece, lui e i suoi colleghi hanno usato elettrodi attaccati alla testa dei rettili per monitorare l’attività dei neuroni che collegano le orecchie interne dei serpenti al loro cervello.
Ogni volta che un suono veniva riprodotto attraverso un altoparlante sospeso sopra la gabbia del serpente, i ricercatori hanno misurato se il nervo ha trasmesso un impulso elettrico (i serpenti non hanno mostrato alcuna risposta esterna ai suoni). Gli impulsi nervosi erano più forti, i ricercatori hanno trovato, con frequenze tra 80 e 160 hertz-all’incirca la frequenza per le note più basse di un violoncello, anche se non necessariamente suoni che i serpenti incontrano spesso in natura.
Gli scienziati hanno a lungo lottato per capire come i serpenti, che non hanno orecchie esterne, percepiscono i suoni. Ora, un nuovo studio mostra che le onde sonore causano vibrazioni nel cranio di un serpente che vengono poi “sentite” dall’orecchio interno. (Astrid Riecken/FOR THE WASHINGTON POST) I serpenti non sembrano rispondere alle vibrazioni che questi suoni causano nel terreno, poiché queste vibrazioni erano troppo deboli per causare attività nervosa quando non erano accompagnate da suoni nell’aria, Christensen e i suoi colleghi hanno trovato. Tuttavia, quando i ricercatori hanno attaccato un sensore al cranio del serpente, hanno scoperto che le onde sonore stavano causando abbastanza vibrazioni nell’osso – direttamente attraverso l’aria – per i serpenti di percepirlo. I risultati sono apparsi recentemente su The Journal of Experimental Biology.
Young chiama il lavoro “estremamente bello”, ma nota che il team ha studiato solo una specie di serpente. “Dato che ci sono quasi 3.000 tipi di serpenti, la prossima domanda sarebbe come questo differisce tra loro”. Alcuni serpenti, nota, sono noti per essere migliori nel percepire le vibrazioni attraverso il terreno, quindi la loro capacità di percepire le onde sonore nell’aria potrebbe essere ridotta. Poiché molti suoni sono troppo deboli per causare vibrazioni trasmesse dal suolo che i serpenti possono percepire, avere entrambe le abilità li aiuta a rilevare una gamma più ampia di rumori. Alcune salamandre e rane non hanno timpani, anche, nota, e possono ascoltare nello stesso modo in cui lo fanno i serpenti.
Young dice anche che ci sono probabilmente altri modi in cui i serpenti percepiscono le vibrazioni nell’aria e nel terreno. “Sappiamo che i serpenti hanno alcuni speciali organi di senso nella loro pelle e nella loro testa che probabilmente reagiscono alle vibrazioni. E abbiamo alcune prove che rilevano le vibrazioni lungo la lunghezza del loro corpo”, dice. “È improbabile che questa sia la parola definitiva su come i serpenti percepiscono il suono e le vibrazioni.”
Questo articolo è adattato da ScienceNOW, il servizio di notizie quotidiano online della rivista Science.