Gli ultrasuoni

Cacciare e muoversi al buio con gli ultrasuoni

La maggior parte dei pipistrelli è in grado di percepire l’ambiente intorno a sé e di cacciare anche nel buio più completo, attraverso l’uso di un sofisticato “biosonar”. Questi animali emettono suoni di breve durata (da 2 a 80 millesimi di secondo ciascuno) con una frequenza elevata (da 10 a 200 impulsi al secondo) e ne analizzano costantemente l’eco di ritorno, formando nella loro mente una immagine “sonora” dettagliata dell’ambiente che li circonda.

Per questo scopo i pipistrelli utilizzano degli ultrasuoni, ovvero dei suoni di frequenza molto alta, superiori ai 20 kHz. In particolare, i suoni emessi variano, secondo la specie, da 11 a 120 kHz di frequenza, con molti pipistrelli italiani che emettono tra i 20 e i 60 kHz. Questa capacità dei chirotteri di muoversi e cacciare utilizzando gli ultrasuoni è chiamata ecolocalizzazione ed ha permesso a questi animali straordinari di sfruttare una nicchia ecologica preclusa alla maggior parte delle specie: il cielo notturno.

Come vengono emessi gli ultrasuoni?

Gli ultrasuoni si formano nella laringe, come nell’uomo e vengono emessi attraverso la bocca o il naso. In particolare, i Vespertilionidi emettono gli ultrasuoni dalla bocca e sono in grado di valutare la distanza da un ostacolo calcolando la differenza di tempo tra l’emissione dell’ultrasuono e la ricezione della sua eco, un po’ come noi calcoliamo la profondità di un pozzo contando i secondi tra quando lanciamo un sasso al suo interno e quando lo udiamo toccare il fondo. I Rinolofidi emettono invece gli ultrasuoni dalle narici e localizzano gli ostacoli con un meccanismo basato sulla differenza di intensità tra l’eco ricevuta da un orecchio e quella ricevuta dall’altro.

Figura 1 – Un vespertilio di Daubenton emette ultrasuoni dalla bocca mentre esce dal suo rifugio

Perché i pipistrelli usano gli ultrasuoni?

Perché i pipistrelli utilizzano proprio gli ultrasuoni e non suoni normali per ecolocalizzare? I motivi sono diversi:

1. Pochi altri suoni naturali sono così acuti e quindi i pipistrelli non hanno interferenze esterne mentre sono impegnati ad ecolocalizzare.
2. I suoni ad alta frequenza viaggiano poco nell’aria. Ad esempio, un suono di 30 kHz di frequenza si fermerà dopo solo 10 m: in questo modo è più difficile per animali diversi interferire tra loro ed ogni animale riuscirà più facilmente ad udire solo la propria eco.
3. La maggior parte degli insetti non è in grado di sentire gli ultrasuoni ed è quindi una preda più facile per i pipistrelli.
4. Più un suono è “acuto”, minore è la sua lunghezza d’onda. Il miglior modo per “vedere con gli ultrasuoni” una preda è con un suono che ha lunghezza d’onda uguale o minore alla lunghezza del corpo della preda. Per esempio: un suono di 100 kHz ha una lunghezza d’onda di 3.4 mm, mentre uno di 10 kHz ha una lunghezza d’onda di 34 mm. Di conseguenza più un pipistrello usa suoni “acuti” più potrà predare prede e individuare ostacoli di piccole dimensioni.