Ученые раскрыли секрет голоса лошади: это сочетание двух разных звуков

Il nitrito del cavallo, uno dei suoni più riconoscibili del mondo animale, nasconde un meccanismo sorprendente: non è un unico verso, ma la combinazione simultanea di due suoni diversi. Uno nasce dalla vibrazione delle corde vocali, l’altro è un vero e proprio fischio prodotto direttamente nella laringe. Una recente ricerca pubblicata su Current Biology svela così un meccanismo vocale finora sconosciuto nei grandi mammiferi e apre nuove prospettive sulla comunicazione e sulle emozioni dei cavalli. Visita la sezione “DIALOGHI CON ASINI E CAVALLI” (clicca qui) Un suono familiare che nascondeva un enigma È uno dei rumori che associamo immediatamente alla presenza di un cavallo: il nitrito, o “whinny” in inglese. Un suono che può servire a cercare un compagno, salutare un altro individuo, segnalare uno stato emotivo o richiamare l'attenzione. Eppure, nonostante il rapporto strettissimo che lega esseri umani e cavalli da migliaia di anni, il modo in cui questi animali producono il loro verso più caratteristico non era stato ancora completamente chiarito. «Sebbene gli esseri umani convivano – e coevolvano – con i cavalli da 4.000 anni, comprendiamo ancora in modo imperfetto la loro comunicazione», spiega Elodie Floriane Mandel-Briefer, biologa dell'Università di Copenaghen che studia la comunicazione vocale e le capacità cognitive degli animali. Il problema riguarda soprattutto una caratteristica apparentemente impossibile del nitrito: contiene contemporaneamente una componente molto grave e una molto acuta. «Il nitrito, in particolare, è strano: presenta una componente a bassa frequenza che è compatibile con le grandi dimensioni corporee dei cavalli, ma anche una componente a frequenza molto alta, decisamente troppo alta per un animale così grande», osserva Mandel-Briefer. Due frequenze, due meccanismi La presenza delle due componenti era stata individuata circa dieci anni fa dalla stessa ricercatrice e dai suoi collaboratori. Il fenomeno viene definito bifonia, cioè la produzione simultanea di due frequenze fondamentali. La componente più bassa non presenta particolari misteri. L'aria proveniente dai polmoni attraversa la laringe e provoca la vibrazione delle corde vocali, o pieghe vocali. È un meccanismo sostanzialmente analogo a quello utilizzato dagli esseri umani per produrre la voce e a quello presente nella maggior parte dei mammiferi. La parte acuta, invece, poneva un problema biologico. In generale, le dimensioni dell'apparato vocale sono legate alle dimensioni dell'animale: gli animali più grandi tendono a produrre suoni più bassi. Il cavallo, con il suo corpo imponente, sembrava quindi non avere gli strumenti anatomici per generare una frequenza tanto elevata. La nuova ricerca ha finalmente trovato la risposta: il cavallo fischia con la laringe. Una micro-telecamera dentro la gola Per capire cosa accade durante il nitrito, gli scienziati hanno osservato direttamente il funzionamento della laringe. Sono state utilizzate piccole telecamere, strumenti normalmente impiegati anche nella diagnosi dei problemi respiratori, inserite attraverso le narici degli animali. L'obiettivo era osservare cosa succedesse all'interno dell'apparato vocale mentre i cavalli producevano il nitrito e un altro verso comune, il nicker, più morbido e discreto. Gli studiosi hanno inoltre effettuato scansioni dettagliate dell'apparato vocale e hanno condotto esperimenti sulle laringi di cavalli deceduti, ottenute attraverso un fornitore di carne equina. In uno di questi esperimenti, i ricercatori hanno fatto passare aria attraverso le laringi isolate. «Inizialmente riuscivano a ottenere soltanto la componente bassa, ma, giocando un po' con il sistema, sono riusciti a ottenere anche la componente ad alta frequenza», racconta Mandel-Briefer. Il risultato ha fornito una prima indicazione decisiva: entrambe le componenti vengono prodotte dalla laringe stessa. «Questo ha dimostrato che entrambe le componenti sono prodotte dalla laringe stessa, non, come nel fischio umano, dalle labbra». La prova dell'elio Per dimostrare che il suono acuto fosse realmente un fischio laringeo, gli scienziati hanno utilizzato un'altra strategia: hanno fatto passare attraverso la laringe due gas differenti, aria ed elio. Il motivo è legato alle proprietà fisiche dell'elio. Quando un suono è prodotto da un fischio, il cambiamento del gas modifica la frequenza emessa. Le vibrazioni dei tessuti, invece, non subiscono lo stesso spostamento. «Per dimostrare che la componente alta era un fischio laringeo, hanno quindi fatto passare due gas diversi: aria ed elio – spiega Mandel-Briefer – . Poiché ha proprietà fisiche differenti, l'elio, rispetto all'aria, sposta verso l'alto le frequenze dei fischi, mentre le frequenze emesse dalla vibrazione dei tessuti, come la componente bassa, non cambiano». L'esperimento ha confermato l'ipotesi: la componente acuta del nitrito è effettivamente un fischio prodotto nella laringe. Un meccanismo vocale eccezionale Il risultato è particolarmente interessante perché il cavallo sembra utilizzare contemporaneamente due meccanismi differenti: da una parte la vibrazione delle pieghe vocali, dall'altra il fischio laringeo. Questa combinazione produce la caratteristica bifonia del nitrito. Secondo i ricercatori, per quanto ne sanno, i cavalli sono gli unici animali conosciuti capaci di utilizzare contemporaneamente questi due meccanismi per produrre un richiamo vocale. Alcuni piccoli roditori, come ratti e topi, sono in grado di produrre fischi laringei. Ma il cavallo rappresenterebbe il primo grande mammifero conosciuto a utilizzare questo particolare sistema e, soprattutto, il primo animale noto capace di combinarlo con la vibrazione delle corde vocali durante la produzione del proprio verso. Jenifer Nadeau, studiosa dei cavalli all'Università del Connecticut e non coinvolta nella ricerca, ha sottolineato la sorpresa suscitata dalla scoperta: «Non avrei mai immaginato che ci fosse una componente di fischio. È davvero interessante, e ora riesco a sentirla». Anche Alisa Herbst, dell'Equine Science Center della Rutgers University, considera significativo il risultato: «Sapere che un “nitrito” non è semplicemente un “nitrito”, ma è in realtà composto da due frequenze fondamentali differenti, create da due meccanismi differenti, è entusiasmante». Un linguaggio fatto di emozioni La scoperta non riguarda soltanto la meccanica della laringe. Può aiutare a comprendere meglio anche ciò che i cavalli comunicano attraverso i loro versi. Una ricerca del 2015 condotta da Mandel-Briefer e dai suoi collaboratori aveva già evidenziato un rapporto tra frequenza del suono ed emozione. La componente ad alta frequenza del nitrito sembra indicare se l'emozione vissuta dal cavallo è positiva o negativa, mentre la componente a bassa frequenza è collegata all'intensità dell'emozione. In altre parole, le due componenti potrebbero fornire contemporaneamente informazioni differenti. Il nitrito potrebbe quindi non essere soltanto un richiamo sonoro, ma un segnale composto da più livelli. La componente acuta, inoltre, è più forte e può propagarsi a maggiore distanza, caratteristica che potrebbe renderla particolarmente utile per comunicare quando gli animali non si trovano vicini. «Possono esprimere le emozioni in queste due dimensioni», ha spiegato Mandel-Briefer. La capacità di produrre simultaneamente due componenti potrebbe dunque consentire al cavallo di trasmettere più informazioni nello stesso segnale. Non tutti gli equidi hanno lo stesso “fischio” La scoperta pone anche una domanda evolutiva: quando e perché si è sviluppato questo particolare sistema vocale? I cavalli di Przewalski, stretti parenti dei cavalli domestici, producono anch'essi nitriti caratterizzati dalla bifonia. La caratteristica, però, sembra mancare in parenti più lontani, come zebre e asini, che non producono la componente ad alta frequenza nello stesso modo. Anche questo elemento rende il fenomeno interessante dal punto di vista evolutivo. Il sistema vocale del cavallo potrebbe essersi adattato per consentire una gamma di segnali più ampia e articolata rispetto a quella disponibile in altri mammiferi. Resta da chiarire in che modo questa caratteristica si sia evoluta e quale vantaggio preciso abbia offerto ai cavalli nel loro ambiente naturale. Capire la voce per capire il cavallo Il nitrito, dunque, non è soltanto un suono riconoscibile all'orecchio umano. È il risultato di un sofisticato meccanismo anatomico nel quale vibrazione e fischio vengono prodotti insieme. La scoperta mostra anche quanto sia ancora complesso decifrare la comunicazione degli animali domestici che vivono accanto all'uomo da millenni. Dietro un verso che ci sembra familiare possono nascondersi strutture, funzioni e informazioni che la scienza sta appena iniziando a comprendere. «Il lavoro mette in evidenza la notevole flessibilità adattativa del sistema di produzione vocale laringea dei mammiferi», conclude Mandel-Briefer. «Comprendere il sistema comunicativo di qualsiasi specie è di fondamentale interesse scientifico per aiutarci a capire la sua cognizione, le sue emozioni e il suo benessere, e questo ci aiuta a comprendere meglio i cavalli». Il nitrito che da sempre accompagna la presenza del cavallo assume così un significato nuovo: non un semplice verso, ma una sorta di messaggio a due voci, costruito dalla laringe attraverso due meccanismi diversi e capace, forse, di raccontare molto più di quanto l'orecchio umano abbia finora saputo distinguere.