The relationship between a feather ornament and cognitive abilities in swamp sparrows

In natura, gli animali si trovano spesso di fronte a una scelta difficile quando selezionano un compagno. Devono scegliere un partner che sia sano, forte e capace di crescere la prole, ma non possono vedere direttamente dentro la mente di un altro uccello per misurarne l'intelligenza. La capacità cognitiva, ovvero quanto bene un animale impara e risolve problemi, è un tratto nascosto che potrebbe offrire grandi vantaggi, come trovare il cibo più facilmente o adattarsi a nuovi pericoli. Poiché questa intelligenza è invisibile, gli scienziati si sono a lungo chiesti se gli animali utilizzino altri segnali visibili come scorciatoia. Un segnale affidabile deve essere onesto, il che significa che è troppo costoso per un animale debole o malato fingere. Se una piuma brillante o un canto complesso richiedono molta energia o nutrienti specifici per essere creati, ciò potrebbe indicare a un potenziale compagno che l'uccello è in un'eccellente forma fisica. Un tipo specifico di pigmento, noto come feomelanina, crea colori rosso-bruni nelle piume. Questo pigmento è costruito da un amminoacido chiamato cisteina, che è anche essenziale per costruire il cervello e proteggerlo dai danni. Questa risorsa biologica condivisa crea un potenziale compromesso: un uccello potrebbe dover scegliere tra l'usare la sua cisteina per costruire una brillante macchia rossa sulla testa o per sviluppare una mente più acuta.

I ricercatori hanno deciso di testare questa idea utilizzando lo sp easily (passero del palude), un piccolo passeriforme canoro che si trova nelle zone umide di tutto il Nord America. I maschi di passero del palude indossano un distintivo cappuccio sulla testa fatto di piume rosso-brune mescolate con altre nere. La dimensione di questa macchia e quanto appare rossa variano da un uccello all'altro. Per vedere se questi tratti visivi ci dicono qualcosa sulla potenza cerebrale dell'uccello, un gruppo di scienziati ha catturato maschi di passeri in Pennsylvania e li ha portati in un laboratorio presso la Duke University. Lì, hanno misurato l'esatta tonalità di rosso nel cappuccio di ogni uccello e hanno calcolato l'area totale coperta dalle piume rosse. Successivamente, hanno sottoposto gli uccelli a una serie di sfide mentali progettate per testare diversi tipi di pensiero. Questi test includevano l'imparare ad aprire un nuovo tipo di contenitore per il cibo, ricordare dove il cibo era stato nascosto in un angolo specifico di una gabbia, imparare ad associare un colore a una ricompensa e, successivamente, disimparare quella regola quando i colori venivano invertiti. Hanno anche testato quanto velocemente un uccello potesse impedire a se stesso di beccare un premio visibile all'interno di un tubo trasparente, una misura dell'autocontrollo.

I risultati hanno rivelato un quadro complesso in cui la rossore e la dimensione del cappuccio non indicavano un'unica intelligenza generale. Invece, le prestazioni degli uccelli dipendevano fortemente dal tipo specifico di compito che affrontavano. Gli uccelli con cappucci più grandi e rossi tendevano ad andare meglio nel trovare il cibo in nuovi modi e nel ricordare le posizioni spaziali, suggerendo che fossero bravi nell'esplorare e navigare nel loro ambiente. Tuttavia, questi stessi uccelli si sono comportati peggio nel test di autocontrollo, impiegando più tempo per imparare a prendere il cibo da un tubo trasparente senza beccare i lati. Ciò suggerisce che il comportamento audace o di assunzione di rischi legato a un cappuccio rosso brillante potrebbe rendere più difficile per un uccello reprimere una reazione istintiva. Interessantemente, gli uccelli con i cappucci più rossi erano anche migliori nel compito che richiedeva loro di disimparare una regola precedente, dimostrando di poter adattare il proprio pensiero quando la situazione cambiava.

Lo studio ha anche scoperto che i diversi test mentali non correlavano generalmente tra loro. Un uccello che era bravo a ricordare dove il cibo era stato nascosto non era necessariamente bravo a imparare una nuova regola basata sul colore. Ciò supporta l'idea che l'intelligenza in questi uccelli non sia un'unica capacità generale, ma piuttosto una collezione di abilità specifiche che lavorano indipendentemente. Gli unici due compiti che erano fortemente legati erano il test di associazione del colore e il test di inversione del colore, che richiedevano entrambi l'apprendimento e la successiva modifica di una regola basata sul colore. I ricercatori hanno concluso che la macchia rosso-bruna sulla testa del passero del palude può servire come segnale per specifiche forze cognitive, in particolare quelle legate all'esplorazione e alla flessibilità, piuttosto che come misura della potenza cerebrale complessiva. Sebbene lo studio non provi che le piume rosse causino l'intelligenza, evidenzia un affascinante legame tra la chimica delle piume di un uccello e il modo in cui il suo cervello gestisce diversi tipi di problemi.