I pipistrelli sono straordinari mammiferi volanti che hanno sviluppato, nel corso della loro evoluzione, un sistema di navigazione e caccia unico: l’ecolocalizzazione.
Questo meccanismo, spesso definito come un “sonar biologico”, consente loro di orientarsi e muoversi con precisione nel buio più totale, dove la vista è poco utile o addirittura inutile[1][2].
Cos’è l’ecolocalizzazione?
L’ecolocalizzazione funziona così: i pipistrelli emettono suoni ad altissima frequenza, spesso oltre i 100.000 Hz, che sono impercettibili all’orecchio umano[5].
Questi suoni si riflettono sugli oggetti circostanti, come alberi, muri o insetti in volo, e tornano indietro sotto forma di echi.
Analizzando il tempo che intercorre tra l’emissione del suono e il ritorno dell’eco, nonché le variazioni nella frequenza e nell’intensità, i pipistrelli riescono a “vedere” con le orecchie: percepiscono la distanza, la dimensione, la forma e la posizione degli oggetti intorno a loro[2][5].
Adattamenti biologici
Per supportare questo sofisticato sistema, i pipistrelli hanno sviluppato modifiche anatomiche specifiche: il cranio è rinforzato per sostenere muscoli della gola e corde vocali specializzate che emettono gli ultrasuoni; le orecchie, in particolare la coclea, sono ingrandite per captare meglio questi suoni ad alta frequenza[1][3].
Questi adattamenti sono il frutto di milioni di anni di evoluzione, che hanno permesso ai pipistrelli di occupare nicchie ecologiche molto diverse, dalla caccia agli insetti alla raccolta di frutta[1].
Navigazione e mappa cognitiva acustica
Oltre a evitare ostacoli e localizzare prede, i pipistrelli usano l’ecolocalizzazione per orientarsi su lunghe distanze.
Recenti studi hanno dimostrato che essi possiedono una sorta di “mappa cognitiva acustica” del loro territorio, che consente loro di riconoscere punti di riferimento acustici e di navigare anche se spostati da luoghi familiari[4].
Questo sistema è così sofisticato che i pipistrelli possono distinguere tra diversi tipi di ambiente, come un albero o una strada, e scegliere rotte di volo ottimali.
Curiosità e importanza ecologica
I pipistrelli sono tra i pochi mammiferi capaci di volare e di usare l’ecolocalizzazione, un’innovazione chiave che ha favorito la loro diversificazione in oltre 1.400 specie nel mondo.
Grazie a questa abilità, cacciano insetti notturni con grande precisione, contribuendo al controllo naturale di molte popolazioni di parassiti[1][6].
Alcune specie, come i pipistrelli frugivori, hanno invece adattato il loro metabolismo per una dieta ricca di zuccheri, dimostrando quanto l’evoluzione li abbia resi estremamente versatili[1].
In sintesi, la biologia e l’evoluzione dei pipistrelli sono strettamente legate alla loro capacità di ecolocalizzare, un sistema che li rende maestri del volo notturno e protagonisti fondamentali degli ecosistemi in cui vivono[1][2][3].
Fonti
[1] L’evoluzione dei pipistrelli – Scintilena https://www.scintilena.com/levoluzione-dei-pipistrelli/06/04/
[2] Pipistrelli e Ecolocalizzazione: La Navigazione nel Buio Attraverso … https://www.scintilena.com/pipistrelli-e-ecolocalizzazione-la-navigazione-nel-buio-attraverso-suoni-ad-alta-frequenza/02/26/
[3] L’evoluzione dei pipistrelli: come l’ecolocalizzazione e l’adattamento … https://www.scintilena.com/levoluzione-dei-pipistrelli-come-lecolocalizzazione-e-ladattamento-notturno-ridefiniscono-le-loro-diete/12/27/
[4] Pipistrelli utilizzano mappa cognitiva acustica per orientarsi https://30science.com/2024/10/news/scienza-pipistrelli-utilizzano-mappa-cognitiva-acustica-per-orientarsi/
[5] Ecolocalizzazione – Wikipedia https://it.wikipedia.org/wiki/Ecolocalizzazione
[6] Il mistero del volo dei pipistrelli in notturna https://www.passegginopercani.it/il-mistero-del-volo-dei-pipistrelli-in-notturna
[7] Introduzione ai pipistrelli – Scintilena https://www.scintilena.com/introduzione-ai-pipistrelli/06/04/
[8] L’evoluzione – Mammiferi – Associazione Teriologica Italiana https://www.mammiferi.org/pipistrelli/evoluzione/
[9] Le basi biologiche dell’ecolocalizzazione nei pipistrelli – Pikaia https://pikaia.eu/le-basi-biologiche-dellecolocalizzazione-nei-pipistrelli/
[10] Pipistrelli e falene: un esempio di coevoluzione preda-predatore https://www.biopills.net/pipistrelli-e-falene-un-esempio-di-coevoluzione-preda-predatore/
Come usano l’eco localizzazione per catturare insetti in volo
I pipistrelli usano l’ecolocalizzazione per catturare insetti in volo emettendo suoni ad altissima frequenza, spesso impercettibili all’orecchio umano, che viaggiano nell’ambiente e rimbalzano sugli insetti stessi.
Questi suoni, una volta riflessi, tornano indietro sotto forma di echi che il pipistrello ascolta con grande precisione grazie alle sue orecchie altamente specializzate[2][6].
Analizzando il tempo di ritorno e le caratteristiche dell’eco, il pipistrello ricostruisce una sorta di immagine tridimensionale dell’ambiente circostante, individuando la posizione, la dimensione e il movimento dell’insetto.
Questo gli permette di regolare con estrema rapidità la traiettoria e la velocità del volo per intercettare la preda, anche se molto piccola e veloce[2][5].
Alcune specie di pipistrelli, come quelli dal “naso a foglia”, modulano i suoni emessi e possono persino cambiare la forma delle orecchie per migliorare la ricezione degli echi, affinando così la precisione della caccia[1].
Per essere efficiente, il sistema di ecolocalizzazione deve emettere centinaia di richiami al secondo, e in alcune specie questi clic vengono prodotti anche con il battito delle ali, aumentando la frequenza degli impulsi sonori e migliorando la capacità di localizzare le prede in ambienti complessi[5].
In sintesi, l’ecolocalizzazione è un sofisticato sonar naturale che consente ai pipistrelli di “vedere” con le orecchie e di catturare insetti in volo con una precisione sorprendente, anche nelle notti più buie[2][6].
Fonti
[1] Ecolocalizzazione: come funziona il sonar della natura? https://www.nationalgeographic.it/ecolocalizzazione-come-funziona-il-sonar-della-natura
[2] Pipistrelli e Ecolocalizzazione: La Navigazione nel Buio Attraverso … https://www.scintilena.com/pipistrelli-e-ecolocalizzazione-la-navigazione-nel-buio-attraverso-suoni-ad-alta-frequenza/02/26/
[3] Come funziona il sonar dei pipistrelli? L’ecolocalizzazione è una … https://www.geopop.it/come-funziona-il-sonar-dei-pipistrelli-lecolocalizzazione-e-una-questione-di-udito/
[4] L’evoluzione dei pipistrelli: come l’ecolocalizzazione e l’adattamento … https://www.scintilena.com/levoluzione-dei-pipistrelli-come-lecolocalizzazione-e-ladattamento-notturno-ridefiniscono-le-loro-diete/12/27/
[6] Ecolocalizzazione, pipistrelli campioni di caccia notturna – Galileonet.it https://www.galileonet.it/volo-ecolocalizzazione-pipistrelli/
[7] [PDF] pipistrelli.pdf https://cielobuio.org/wp-content/uploads/supporto/download/pipistrelli.pdf
Come distinguono tra insetti e ostacoli
I pipistrelli distinguono tra insetti e ostacoli grazie alle informazioni dettagliate contenute negli echi dei suoni ad alta frequenza che emettono.
Quando gli ultrasuoni colpiscono un oggetto, l’eco che ritorna varia in base a caratteristiche come forma, dimensione, materiale e movimento dell’oggetto stesso[2][6].
Gli ostacoli, come rami o muri, riflettono echi stabili e privi di variazioni ritmiche, mentre gli insetti in volo producono echi con cambiamenti periodici dovuti al battito delle ali.
Questo fenomeno, chiamato flutter detection, permette ai pipistrelli di riconoscere il movimento delle ali degli insetti analizzando picchi di ampiezza e variazioni spettrali negli ultrasuoni riflessi, chiamati “glint”[5].
Inoltre, i pipistrelli usano il tempo di ritorno dell’eco per calcolare la distanza dall’oggetto e la direzione del movimento, distinguendo così con precisione una preda in volo da un ostacolo statico o vegetazione[3][6].
Alcune specie sfruttano anche l’effetto Doppler, cioè la variazione di frequenza degli echi causata dal movimento relativo della preda, per valutare la velocità del battito alare e affinare ulteriormente la distinzione[5].
Questa capacità è fondamentale per cacciare con successo in ambienti complessi e bui, dove la vista è poco utile, e rappresenta un adattamento evolutivo chiave nella biologia e nell’ecologia dei pipistrelli.
Fonti
[1] [PDF] cosa sai sui pipistrelli? – Istituto Comprensivo “Beato Contardo Ferrini” https://scuoleolgiate.edu.it/sito-download-file/1135/all
[2] [PDF] P I P I S T R E L L I – Centro Regionale Chirotteri http://www.centroregionalechirotteri.org/download/Guida%20didattica%20Lago%20Maggiore%2009.pdf
[3] I Pipistrelli (Progetto Chirotteri) | Parco Nazionale d’Abruzzo, Lazio e … https://www.parcoabruzzo.it/pagina.php?id=84
[4] Ecolocalizzazione: come funziona il sonar della natura? https://www.nationalgeographic.it/ecolocalizzazione-come-funziona-il-sonar-della-natura
[5] Natalus tumidirostris: Scoperti nuovi meccanismi di … – Scintilena https://www.scintilena.com/natalus-tumidirostris-scoperti-nuovi-meccanismi-di-ecolocalizzazione-nei-pipistrelli-fmsottotitolo-uno-studio-rivela-come-questa-specie-utilizza-il-flutter-detection-per-cacciare-in-ambienti-com/02/01/
[6] [PDF] I Chirotteri del Parco https://www.parcopan.org/wp-content/uploads/2021/08/Quaderno-7-Chirotteri.pdf
[7] I Pipistrelli – ARS http://www.ars2000.it/pipistr.htm
[8] Ecolocalizzazione – Wikipedia https://it.wikipedia.org/wiki/Ecolocalizzazione