La comunicazione vibrazionale prevede la trasmissione di segnali, detti vibrazionali, attraverso il substrato. La disciplina che se ne occupa è la biotremologia, ossia una particolare branca della bioacustica, in cui il mezzo di diffusione dei segnali non è l’aria, bensì la materia solida.
La comunicazione vibrazionale via substrato è con tutta probabilità la più ancestrale tra i canali di comunicazione nel regno animale.
Molto più diffusa di quanto pensato in precedenza, la comunicazione vibrazionale ha assunto nel tempo molteplici modalità e funzioni che hanno raggiunto la massima espressione negli artropodi. Il suo scopo è indurre nel ricevente una determinata risposta comportamentale, il più delle volte di tipo sessuale. Per questo motivo, i segnali vibrazionali possono essere considerati l’analogo fisico dei feromoni; mentre questi ultimi sono sostanze chimiche – da cui il termine semiochimici –, i segnali vibrazionali sono puramente meccanici. La grande maggioranza degli studi scientifici è rivolta agli artropodi, in particolare insetti e ragni, ma, in realtà, la comunicazione vibrazionale riguarda anche animali appartenenti ad altri ordini, inclusi i mammiferi.
I segnali vibrazionali sono prodotti essenzialmente in tre modi: per percussione, per tremulazione o attraverso degli organi specifici collocati tra addome e torace, detti tymbals. Nel primo caso una parte del corpo viene sbattuta contro una superficie, nel secondo si ha un’oscillazione ritmica del corpo sulle zampe. I tymbals, invece sono associati a poderosi muscoli che facendo leva su degli apodemi (robuste invaginazioni della cuticola) si comprimono e si rilasciano, producendo così i segnali vibrazionali. In tutti e tre i casi si generano onde vibrazionali che, partendo dalla posizione dell’insetto emittente, si diffondono lungo il substrato.
La comunicazione vibrazionale ha un’alta valenza specifica, per cui affinché sia efficace, i segnali vibrazionali devono avere caratteristiche ben definite e riconoscibili dai riceventi. I due elementi principali di specificità sono la frequenza del segnale e la ritmicità di emissione. I segnali vibrazionali sono caratterizzati da basse frequenze, inferiori ai 1.000 Hz, più spesso sotto i 200-250 Hz. Questo ne garantisce una minor attenuazione lungo la distanza e, di conseguenza, consente di viaggiare più lontano, fino ad alcuni metri. Il ritmo di emissione – insieme a un terzo importante elemento, l’intensità, permette di creare un vero e proprio repertorio di segnali a ciascuno dei quali è attribuibile uno speciale significato. Infine, la ricezione del messaggio è garantita da appositi organi recettori solitamente posizionati sulle zampe. Negli insetti, il principale organo di ricezione di segnali vibrazionali si chiama organo subgenuale; si tratta di un recettore di segnali meccanici alloggiato tra tibia e femore. Una volta riconosciuto il segnale, il ricevente è in grado di interpretarlo e di dare eventualmente una risposta comportamentale.
La comunicazione vibrazionale serve a mettere in contatto due o più individui, per diversi fini:
- accoppiamento;
- rivalità tra maschi corteggiatori;
- allarme;
- cure parentali;
- ricerca della preda;
- aggregazione;
- relazioni sociali.
Gli insetti che usano la comunicazione vibrazionale sono per lo più di piccole dimensioni; in insetti di questa taglia l’emissione di segnali acustici via aria richiederebbe un notevole dispendio energetico, pertanto la scelta di usare un sistema di comunicazione vibrazionale deriva da una considerazione di mero risparmio energetico.
Così come nel caso dei feromoni, anche con i segnali vibrazionali è possibile mettere in pratica la confusione sessuale, ossia una strategia di controllo della riproduzione degli insetti. Con l’immissione di segnali vibrazionali di disturbo si possono infatti andare a coprire le frequenze principali dei segnali sessuali emessi dalle specie bersaglio.
Nello specifico del Dermanyssus gallinae ci troviamo di fronte ad un insetto con diverse caratteristiche: è cieco, però distingue il giorno dalla notte e la luce artificiale non lo inganna; si nutre esclusivamente di sangue, ematofago obbligato, forzato a ricercare la preda; inoltre è poligamo, il maschio si accoppia con più femmine; infine è gregario, vive in colonie dove si ritrovano maschi, femmine, uova e larve nei diversi stadi di sviluppo.
L’ insieme di queste caratteristiche porta alla conclusione che, per svolgere tutte queste attività, deve disporre di un notevole repertorio di frequenze vibrazionali in grado di permettergli di localizzare la preda, raggiungerla, cibarsi, accoppiarsi e fare ritorno al proprio nido.
Una volta identificati i diversi segnali vibrazionali – questo avviene in laboratori adibiti allo scopo – è possibile, attraverso l’immissione di segnali vibrazionali di disturbo, andare a coprire le frequenze principali dei segnali sessuali emessi, oppure i segnali di localizzazione della preda o del nido.
In questo modo si va a bloccare il ciclo riproduttivo, si previene la localizzazione della preda e, infine, rendendo difficile la localizzazione del nido, si fa in modo che le larve non possano essere accudite. Identificare i segnali vibrazionali e poterli sfruttare all’interno dell’allevamento avicolo potrebbe costituire una possibile alternativa valida per intraprendere una strada diversa nei confronti del Dermanyssus gallinae.
Per ora le applicazioni sono solo allo stato sperimentale, vengono svolte con l’inserimento di dispositivi elettronici che emettono segnali vibrazionali di disturbo, inoltre si sta testando anche l’inserimento di substrati inerti (farina di diatomee) opportunamente informata tramite risonanza magnetica.
Entrambi i metodi stanno fornendo risultati molto incoraggianti, tali da fare pensare che molto presto vedremo in commercio sia i dispositivi che i substrati.
