Topi di città e topi di campagna: le capacità di innovazione che aiutano i piccoli mammiferi a sopravvivere nella grande metropoli

di Valeria Mazza
Revisionato da Alessandra Iero e Federico Forneris

La capacità di produrre un comportamento innovativo è un fattore chiave per affrontare con successo le sfide e i cambiamenti ambientali. La rapida espansione delle città e degli ambienti modificati dall’uomo crea molteplici situazioni in cui la capacità di innovare potrebbe essere vantaggiosa per molte specie animali. Capire cosa determina la variazione intraspecifica nella propensione all’innovazione è importante per caratterizzare i tratti che permettono agli animali di prosperare a fronte dei rapidi cambiamenti ambientali indotti dall’uomo. Uno studio recente mette a confronto le capacità di problem-solving di 31 topi dal dorso striato, Apodemus agrarius, provenienti da ambienti rurali o urbani in una batteria di otto test.

Nella classica favola di Esopo, un topo di città e un topo di campagna si scambiano una visita, e per ognuno l’esperienza risulta particolarmente sgradevole a causa del cibo inconsueto, della struttura della tana insolita e dei vari pericoli a cui non erano abituati. Ciascun topo non riesce ad adattarsi all’ambiente dell’altro ed entrambi concordano sul fatto che si sta meglio a casa propria, dove si sa come muoversi. Quanto era accurata la descrizione di Esopo? Per i ricercatori che si occupano di comportamento e cognizione animale, questa domanda è la base per comprendere meglio gli adattamenti necessari per sopravvivere negli ambienti profondamente alterati dall’attività umana, di cui le città sono l’esempio più comune ed estremo.

In generale, gli ambienti urbani non rappresentano un habitat ideale per la maggior parte degli animali selvatici. Oltre all’inquinamento luminoso, acustico, atmosferico e del suolo, ci sono alte densità di umani e di automobili (pericoli in sé), case, strade e parcheggi, che nascono sotto il cemento il suolo naturale, rendendo quasi impossibile trovare un luogo adatto per costruire una tana o un nido e trovare cibo. Inoltre, le risorse alimentari non sono quelle che la maggior parte degli animali conosce e riconosce, rendendo necessario saper identificare nuove possibili fonti di sostentamento. I predatori e i parassiti presenti nelle città sono spesso diversi da quelli con i quali una specie condivide la storia evolutiva, il che significa che spesso non ci sono difese efficaci. E infine, animali domestici come cani e gatti si aggiungono alla lista dei predatori. A causa di queste sfide, molte specie si tengono alla larga dagli agglomerati urbani. Il risultato è una grave perdita di biodiversità a livello globale dovuta all’espansione urbana. Alcune (poche, pochissime) specie, tuttavia, sono riuscite a trovare la loro nicchia, vivendo accanto agli umani (o nonostante loro). E, come già notato da Esopo, ci sono spesso notevoli differenze nel comportamento e nei processi mentali tra animali della stessa specie che vivono in ambienti rurali/naturali e i “cittadini” [1,2]. Identificare i tratti che permettono ad alcuni individui di prosperare negli habitat urbani aiuterà a comprendere i fattori determinanti nell’adattamento al rapido cambiamento ambientale indotto dall’uomo, e a sviluppare strategie di mitigazione più efficaci per la conservazione delle specie a rischio.

L’innovazione – la capacità di esprimere nuovi comportamenti o di applicare nuove soluzioni a vecchi problemi [5,6] – è stata proposta come un importante fattore predittivo, una caratteristica chiave, per il successo nell’insediamento e nella permanenza in ambienti nuovi o alterati in generale, e negli ambienti antropizzati come le città in particolare [7,8]. Esempi famosi di comportamenti innovativi in animali cittadini includono le cornacchie che lasciano cadere le noci davanti alle auto di passaggio per aprirle [9], le cince che sollevano i tappi delle bottiglie di latte per ottenere una cremosa ricompensa [10,11], e i fringuelli che aggiungono mozziconi di sigaretta alla trama di ramoscelli dei loro nidi per tenere lontani i parassiti [12].

Rispondere alle sfide di un ambiente nuovo, completamente diverso da quello nel quale una specie si è evoluta, sviluppando comportamenti nuovi e appropriati richiede un grado di flessibilità comportamentale che può essere impegnativo a livello cognitivo. La complessità di questo processo di innovazione potrebbe quindi spiegare la sostanziale variazione inter- e soprattutto intra- specifica nella capacità di aggiungere nuove varianti al repertorio comportamentale.

Il modo più comune per valutare empiricamente la propensione all’innovazione è quello di presentare agli animali una forma di problema da risolvere (problem-solving), tipicamente un compito di estrazione di una ricompensa in cibo da una cosiddetta puzzle-box – il cui principio è simile ai giocattoli per cani e gatti in cui ci sono vari lucchetti o meccanismi da aprire per arrivare al cibo. La capacità di trovare una soluzione a questi puzzle si accompagna alla capacità di esprimere comportamenti innovativi nell’ambiente naturale, ed è collegata alle capacità di apprendimento e di inibizione degli stimoli innati. Studi recenti hanno esaminato la differenze individuali nelle capacità di innovazione e problem-solving dei piccoli mammiferi in ambienti urbani e rurali [13].

La specie di studio è il topo selvatico a dorso striato (Apodemus agrarius), un piccolo roditore non commensale (quindi non interessato al cibo nelle nostre dispense, e che si tiene alla larga dalle abitazioni umane), che si trova comunemente sia nelle aree rurali che in quelle urbane dell’Europa settentrionale e centrale. In Germania è una specie protetta, e come tutti i micromammiferi ricopre un ruolo fondamentale negli ecosistemi per innumerevoli motivi – tra questi, il suo cibarsi di insetti e semi che vengono rispettivamente controllati e aiutati a disperdersi, e l’essere a sua l’elemento portante della dieta di altre specie a forte rischio di estinzione o protette come gufi, aquile, volpi, ecc…31 topi sono stati prelevati da tre siti nella città di Berlino e altrettante zone rurali nel Nord della Germania (Fig. 1). Dopo qualche tempo in cattività, sono stati testati in una batteria di 8 test di estrazione – 8 puzzle di complessità crescente (Fig. 2 e Video 1).

Gli animali sono stati testati in un puzzle al giorno, durante giorni consecutivi. Ogni puzzle-box veniva prima presentato aperta, in modo che l’animale potesse associarla con una ricompensa e imparare dove cercare. Se il topo si avvicinava alla puzzle-box e consumava la ricompensa, una nuova puzzle-box, stavolta chiusa, veniva posta di fronte all’animale, che aveva 10 minuti di tempo per trovare la soluzione e aprirla. I ricercatori hanno scoperto che mentre entrambi i gruppi di topi partecipavano prontamente ai test, non avevano lo stesso successo nel risolverli. Infatti, le differenze erano notevoli, con i topi rurali che risolvevano solo il 51,9% dei puzzle, mentre i topi urbani ne risolvevano il 77% (Fig. 2).

Nel test di controllo (Box 2), gli animali di entrambi gli ambienti si sono comportati in modo simile (Fig. 2), il che indica un interesse, un grado di cautela e una motivazione simili nell’interagire con i puzzle per ottenere la ricompensa. Sorprendentemente, le capacità motorie non si sono rivelate un elemento determinante nel successo dei topi di città, e nemmeno aspetti non-cognitivi come la persistenza. Anzi, i topi campagnoli erano molto più determinati e hanno interagito con i puzzle che non riuscivano a risolvere molto più a lungo rispetto ai topi urbani. Continuavano a provare, mentre quelli urbani che non riuscivano a risolvere un puzzle si arrendevano dopo pochi secondi.

Uno degli aspetti più rilevanti nella risoluzione dei diversi puzzle, è risultato essere la quantità di tempo trascorso ad esplorare la puzzle-box aperta. Un’interazione più lunga fornisce all’individuo più informazioni sul puzzle, permettendogli così di eseguire l’azione appropriata per accedere alla ricompensa. Nel presente studio, a parità di tempo impiegato nell’esplorare il puzzle, i topi urbani avevano probabilità di successo più alte.

Questi risultati sono coerenti con l’idea che vivere in ambienti modificati dall’uomo potrebbe favorire un aumento delle capacità di problem-solving e che l’innovazione potrebbe quindi giocare un ruolo chiave nel successo dell’individuo nell’affrontare le sfide rappresentate dagli ambienti fortemente alterati dall’attività umana. Le migliori prestazioni nel problem-solving innovativo nei topi urbani rispetto ai conspecifici rurali confermano i risultati precedenti ottenuti in altre specie, in particolare negli uccelli [7,14]; sembrerebbe quindi che anche specie tra loro molto diverse e filogeneticamente distanti rispondano in modo simile alle sfide degli ambienti antropizzati, ossia aguzzando l’ingegno e manifestando maggiore plasticità comportamentale. Un’alta propensione all’innovazione sarebbe infatti particolarmente vantaggiosa nell’affrontare ambienti che presentano difficoltà mai incontrate prima, cambiamenti repentini o circostanze che raramente si verificano nell’ambiente originario di una specie. La capacità di esprimere una più ampia gamma di risposte comportamentali, e di adattare queste risposte alle circostanze che variano frequentemente, potrebbe essere ciò che alla fine permette a questi piccoli roditori di prosperare negli angoli verdi della grande metropoli.