Tè Darwiniano 

Il termine Social Learning si riferisce a quelle forme di apprendimento che sono influenzate dall�osservazione o dall�interazione fra individui tipicamente della stessa specie (Galef, 1988). I meccanismi di apprendimento che rientrano in tale definizione, sono ulteriormenti scomposti in classi descrittive che si differenziano per il diverso ruolo che viene svolto dal demostrator (individuo che esegue l�atto o la sequenza di atti comportamentali) nell�evocare il processo di Social Learning nell�observer (individuo che apprende dall�interazione con il demostrator). C�e� in letteratura, la tendenza a ordinare queste classi descrittive in una sequenza che dovrebbe render conto della complessita� cognitiva che sottosta� al meccanismo di apprendimento in questione, muovendosi all�interno dei due estremi rappresentati da una parte dalla �semplicita�� di meccanismi totalmente regolati da fattori genetici (Es. Contagious behaviour, uccelli in gruppo che volano non appena un altro individuo del gruppo si alza in volo) fino alla complessita� attribuita ai meccanismi dell�imitazione tipici della specie umana. Ma ordinamenti diversi nascono dalle ambiguita� che caratterizzano le definizioni delle varie classi descrittive. Nuovi dati sperimentali e osservazioni in natura spingono spesso verso la definizione di nuove classi descrittive che si aggiungono e sovrappongono a quelle esistenti, creando una eccessiva frammentazione e difficolta interpretativa dei fenomeni (Heyes, 1994).

Vari modelli matematici hanno cercato di cogliere le relazioni causali fra le caratteristiche dell�Habitat di una determinata specie e meccanismi di apprendimento. Tali modelli (Laland, Richerson and Boyd, 1996) hanno proposto delle ipotesi sulla natura delle pressioni adattative che rendono piu� probabile fra gli individui del gruppo, la capacita� di servirsi di Social Learning, invece di usare Individual Learninig o risposte istintive per risolvere problemi o prendere decisioni in merito a problemi vitali quali ricerca del cibo, scelta dell�individuo con cui accoppiarsi, riconoscimento di predatori ecc. ecc.
Il lavoro presentato in occasione del Te� Darwiniano del 21 Aprile, segue quest�ottica centrata sulla ricerca delle ragioni evolutive che possono giustificare l�emergenza e il valore adattativo del Social Learning, focalizzandosi su un esempio specifico legato ai meccanismi di scelta di cibo nel Rattus norvegicus.

Galef e colleghi (1996),  studiando i meccanismi di trasmissione dell�informazione sulle preferenze di cibo nel Rattus norvegicus, hanno scoperto che i ratti possono imparare a riconoscere cibi buoni da inserire nella dieta, usando informazioni ricavate dall�interazione con altri individui. Galef ha messo in evidenza il fatto che questi ratti sono tendenzialmente neofobici, cioe� non mangiano mai cibi che non fanno parte della loro dieta, ma non si attengono a questa norma se il cibo �nuovo� ha lo stesso odore che hanno potuto captare dall�respiro di qualche altro ratto. La caratteristica principale che sembra rendere un informazione olfattiva utilizzabile per inserire un cibo nella lista delle cose commestibili sembra essere la combinazione dell�odore del cibo nuovo con un elemento chimico presente nel respiro del ratto. E� risultato oltresi� significativo il fatto che i ratti non tengono in considerazione lo stato di salute del ratto demostrator cioe� colui che comunica attaverso il suo respiro l�informazione relativa al cibo (Galef, 1983). Questo significa che i ratti non apprendono mai attaverso meccanismi di Social Learning avversione verso cibi che avrebbero potuto aver gia� causato avvelenamento e sintomi di malattia in altri ratti.

Da un punto di vista del valore adattativo dei meccanismi di apprendimento in questione, puo� sembrare ovvio che una specie come il ratto utilizzi tali meccanismi �sociali� di trasmissione dell�informazione per conoscere di piu� sulle disponibilita� e bonta� del cibo nell�ambiente in cui vive, senza dover per forza ingerire, a rischio della vita, nuovi cibi per testarne la bonta� (Individual Learning). Ma non sembra essere altrettanto ovvio il valore adattativo della scelta di non discriminare sullo stato di salute del demostrator. Perche� rischiare di inserire fra i cibi buoni un cibo che potrebbe essere velenoso, soprattutto quando il discriminare sullo stato di salute del demostrator sembra essere un compito alla portata delle capacita� cognitive della specie. Il modello di simulazione che abbiamo costruito si propone come una possibile spiegazione del fenomeno, basata sull�ipotesi che una determinata caratteristica dell�habitat del Rattus norvegicus, cioe� il livello di letalita� dei cibi tossici, possa aver rappresentato una variabile fondamentale fra le varie presioni selettive che hanno fatto evolvere il repertorio comportamentale della specie.

Al termine delle nostre simulazioni si e� potuto notare che ambienti simulativi diversi hanno fatto evolvere differenti distribuzioni delle frequenze dei geni responsabili dei meccanismi comportamentali nei ratti. Gli ambienti simulativi differivano per la diversa probabilita� che i ratti avevano di morire all�istante dopo aver ingerito un cibo tossico invece di tornare alla tana mostrando evidenti segni di avvelenamento.

In ambienti con basso livello di letalita� dei cibi tossici, si riscontra una forte pressione selettiva ad evolvere la tendenza a mangiare cibo nuovo. I ratti utilizzano Individual Learning per raccogliere informazione sull�ambiente in cui vivono, mentre non si riscontra alcuna pressione selttiva per evolvere la capacita di interagire con conspecifici ne tanto meno la capacita� di discriminare sullo stato di salute del demostrator.

In ambienti con valori medi del livello di letalita dei cibi tossici, si riscontra un una drastica inversione di tendenza rispetto a quanto descritto in precedenza. I ratti divengono estremamente neofobici, mentre c�e� una forte pressione selettiva per evolvere la capacita di raccogliere informazioni dall�interazione con conspecifici (Social Learning) e per la capacita� di discriminare sullo stato di salute del demostrator.
 
La presenza nell�ambiente di un alto livello di tossicita� del cibo velenoso, fa convergere il nostro modello evolutivo su soluzioni che piu� si avvicinano a cio� che Galef ha osservato nel Rattus norvegicus. Per far fronte alla necessita� di cibo senza correre il rischio di morire per aver ingerito del veleno, rende i ratti estremamente neofobici. In un certo senso la selezione tende a privilegiare i ratti che raramente provano a mangiare del cibo che non conoscono. Allo stesso tempo si nota una forte presione selettiva ad evolvere il gene per la capacita di porre attenzione a cio� che i conspecifici hanno mangiato (Social Learning), senza discriminare sullo stato di salute del demostrator. Cio� risulta piu� comprensibile in considerazione di tali fatti: la maggioranza dei ratti all�interno della popolazione sono tendenzialmente neofobici, ma quand�anche provassero a mangiare del cibo nuovo, e� molto probabile che muoiano all�istante se il cibo e� velenoso, senza avere la possibilita� di comunicare tale informanzione. E� cosi� altamente probabile che i ratti che tornano alla tana possiedano informazioni sicure. Questo fa si che ci sia pressione selettiva per evolvere la capacita� di porre attenzione a cio� che di nuovo altri ratti hanno da comunicare e  rende il processo di discriminazione inutile. Discriminare significherebbe per primo evolvere meccanismi cerebrali capaci di svolgere in tutti i suoi passi il compito, inoltre cio� significherebbe spendere energie nel discriminare a costo di commettere errori molti gravi in ambienti ostili e poco �generosi�, come considerare velenoso un cibo che in realta� e� buono.

In conclusione, la nostra similazione ci suggerisce che il livello di letalita� dei cibi velenosi nell�habitat del Rattus norvegicus, puo� render conto di alcune caratteristiche del repertorio comportamentale della specie. Ambienti altamente velenosi rappresentano una forte pressione selettiva ad evolvere meccanismi �sociali� di trasmissione di informazione sulle preferenze di cibo, senza la necessita� di dover evolvere meccanismi che consentono di discriminbare sullo stato di salute del  demostrator. L�ostilita� dell�habitat della specie puo� aver  rappresentato nella storia evolutiva del Rattus norvegicus una sfida che sembra essere stata affrontata e risolta sfruttando determinate caratteristiche strutturali dell�ambiente (alto livello di letalita dei cibi tossici) a tutto vantaggio di soluzioni in termini di meccanismi decisionali, che sono risultate piu� veloci ed economiche in quanto a costi implicato nella risulazione di compiti vitali.

Galef, B.F. (1988). Imitation in Animals: history, definition and interpretation of data from the psychological laboratory. In Social Leraning: Psychological and Biological Perspectives (ed. T.R. Zentall and B.F. Galef). pag. 3-28. Erlbaum, Hillsdale, NJ.

Galef, B.F. (1996). Social Enhancement of Food Preferences in Norway Rats: A brief Review. In Heyes and Galef (1996). Pag. 49-64.

Heyes, C.M. (1994). Social Learning in Animals: Categories and Mechanisms. Biological Review, pag. 207-231.

Heyes, C.M. and Galef, B.F., editors (1996). Social Learning in Animals: The Roots of Culture. Academic Press, San Diego, CA.

Laland, K.N., Richerson, P.J., Boyd, R. (1996). Developing a Theory of Animal Social Learning. In Heyes and Galef (1996). Pag. 129-154.

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Ultima modifica: gioved�, febbraio 14, 2002 04:18
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