Processi di riorientamento spaziale basati sulla geometria dell'ambiente in Xenotoca eiseni

Collocati in un ambiente a pianta rettangolare e disorientati (per es. mediante rotazione passiva in assenza di visione) animali diversi quali i ratti (Cheng, 1986), i pulcini (Vallortigara et al., 1990) e i bambini (Hermer e Spelke, 1994) sono capaci di ri-orientarsi parzialmente, utilizzando informazioni di tipo geometrico. Ad esempio, se un oggetto-mèta viene collocato in un angolo e poi viene fatto scomparire, in assenza di altri indizi, gli animali cercano sistematicamente nell'angolo corretto e nel suo equivalente geometrico (l'angolo sulla diagonale opposto a quello corretto). Gli animali utilizzano cioè le informazioni puramente geometriche associate alla forma dell'ambiente (parete lunga vs. parete corta, destra vs. sinistra) per ri-orientarsi. Se nell'ambiente sono disponibili informazioni aggiuntive di tipo non-geometrico, per es. se una delle pareti ha un colore diverso, diventa possibile distinguere anche tra i due angoli geometricamente equivalenti. Sorprendentemente, però, è stato dimostrato che né i ratti adulti né i bambini più piccoli (attorno a 20 mesi) sono capaci d'integrare le informazioni geometriche e non-geometriche: a differenza di quel che fanno le persone adulte essi continuano a confondere tra di loro locazioni geometricamente equivalenti, anche quando sono disponibili informazioni non-geometriche (come il colore delle pareti) che consentirebbero di distinguerle. Tale primato delle informazioni geometriche appare ragionevole dal punto di vista ecologico, considerato che, in ambiente naturale, le informazioni geometriche a larga scala sono meno soggette, rispetto alle informazioni non-geometriche locali, a variazioni legate al mutare delle stagioni e agli eventi meteorologici. Tuttavia è stato anche argomentato che la differenza tra bambini e adulti e tra umani e ratti potrebbe riflettere il fatto che talune specie, nel corso dello sviluppo, acquisiscono una maggiore capacità e flessibilità nei meccanismi di orientamento spaziale. Noi abbiamo studiato i pesci della specie Xenotoca eiseni nello stesso compito utilizzato con i bambini e con i ratti (Sovrano et al., 2002). I pesci durante il test venivano confinati, previo disorientamento, in una vasca rettangolare e potevano uscire da questa per ricongiungersi con i loro compagni attraverso delle porticine collocate in corrispondenza degli angoli. Nel primo esperimento, tutte e quattro le pareti della vasca erano identiche, di colore bianco. Uno schermo a conduzione unidirezionale collocato sopra la vasca impediva l'uso di altri indizi di orientamento. Solo una delle quattro porticine poteva essere aperta e consentiva quindi la fuga. Dopo poche sessioni di addestramento, i pesci mostravano una distribuzione non casuale nei loro tentativi di fuga, scegliendo sistematicamente due sole porticine, quella corretta e quella (indistinguibile da essa) costituita dal suo equivalente geometrico (la porticina opposta rispetto alla porticina corretta, collocata sulla medesima diagonale). Nel secondo esperimento una delle pareti della vasca veniva colorata di blu. I risultati hanno mostrato che in questo caso i pesci sceglievano prevalentemente la porticina collocata nell'angolo corretto, senza più confonderla con quella collocata nell'angolo geometricamente equivalente. Questi risultati mostrano che (1) l'uso d'informazioni di tipo geometrico per l'orientamento spaziale è probabilmente un tratto filogeneticamente antico, largamente diffuso tra i vertebrati; (2) la capacità di combinare in maniera efficiente le informazioni di tipo geometrico con quelle di tipo non-geometrico non è confinata agli adulti della specie umana; 3) le differenze osservate in alcune specie animali (per es. l'apparente incapacità osservata nei ratti) riflettono probabilmente l'uso preponderante d'indizi sensoriali di tipo differente (cinestesici vs. visivi) in relazione alle diverse nicchie ecologiche.