giovedì 13 aprile 2017

l'inaspettata "vista d'aquila" delle api








http://www.lescienze.it/news/2017/04/10/news/visione_api_risoluzione-3487989/?ref=nl-Le-Scienze_14-04-2017



L'inaspettata "vista d'aquila" delle api

  Nuove misurazioni neurofisiologiche hanno stabilito che l'ape può vedere distintamente un oggetto che occupa un angolo di 1,9 gradi: si tratta di una risoluzione d'immagine del 30 per cento maggiore di quanto documentato finora in questi insetti. I risultati potrebbero trovare applicazione anche nella progettazione di sistemi di visione automatici per la robotica.

 La vista delle api è decisamente migliore di quanto si pensava: lo ha scoperto un nuovo studio pubblicato sulla rivista “Scientific Reports” da un gruppo di ricercatori dell'Università di Lund, in Svezia, guidati da David O'Carroll.
La capacità di vedere distintamente un oggetto è risultata maggiore del 30 per cento, mentre la capacità di vedere un oggetto, anche se non distintamente, è cinque volte superiore.

I nuovi dati emersi dalla ricerca sono importanti non solo per la conoscenza della fisiologia di base di questi insetti ma anche per la progettazione di sistemi automatici di visione per le applicazioni robotiche.

La vista delle api affascina gli entomologi fin dalle ricerche pionieristiche di Karl von Frisch nel 1914. Con il passare dei decenni, gli studi si sono fatti sempre più complessi e raffinati, e hanno portato alla dimostrazione che questi insetti sono in grado di categorizzare gli oggetti e di imparare, tramite la visione, concetti come “simmetrico” oppure “sopra e sotto”.

“Oggi le api sono ancora un affascinante modello per i ricercatori, in particolare per i neuroscienziati”, ha spiegato Elisa Rigosi, coautrice dello studio. “Tra le altre cose, le api possono aiutare a capire come può un piccolo cervello di meno di un milione di neuroni svolgere compiti complessi.”

Ma una questione che è stata affrontata solo parzialmente è: quanto è buona la vista di un'ape?

 Precedenti ricerche hanno misurato l'acuità visiva di questi insetti, ma la maggior parte degli esperimenti è stata condotta in condizioni di semioscurità, per verificare la capacità di distinguere il contrasto cromatico e quello acromatico. L'assenza di luce però provoca cambiamenti
anatomici e fisiologici tali da alterare la risoluzione delle immagini.

L'apparato visivo delle api è costituito da migliaia di celle esagonali, dietro ognuna delle quali si trovano otto fotorecettori, cioè rivelatori presenti sulla retina che rilevano variazioni di luce: ogni volta che un oggetto passa nel campo visivo, il fotorecettore invia un segnale nervoso al cervello. L'ipotesi era quindi che in condizioni di luce piena vi fosse un notevole miglioramento dell'acuità visiva.

In questo nuovo studio, O'Carroll e colleghi hanno cercato di determinare due parametri chiave per capire l'acuità visiva dell'ape: le dimensioni del più piccolo oggetto distinguibile e la massima distanza a cui l'insetto può distinguere chiaramente un oggetto. Hanno così condotto una serie di registrazioni elettrofisiologiche delle risposte neurali in ogni singolo fotorecettore.

Dall'analisi è risultato che nella parte frontale dell'occhio, dove la risoluzione delle immagini è massima, l'ape può vedere distintamente un oggetto che occupa un angolo di 1,9 gradi: confrontato con la vista umana, è un po' come distinguere il proprio pollice stendendo un braccio di fronte a sé.

Si tratta di una risoluzione del 30 per cento migliore rispetto a quanto documentato finora. In termini del più piccolo oggetto percepibile anche se non chiaramente, il limite è di 0,6 gradi, cioè circa un terzo rispetto al limite della visione distinta. È un valore cinque volte inferiore a quanto stimato finora: in altre parole, l'acuità visiva è cinque volte superiore.

venerdì 24 febbraio 2017






Le api imparano per imitazione

Le api, come alcuni mammiferi e uccelli, imparano dai propri simili a usare strumenti per risolvere problemi complessi, e non è solo imitazione



È noto da diverso tempo che, oltre all’essere umano, le scimmie, i mammiferi acquatici e alcuni uccelli sono capaci di imparare a usare nuovi strumenti per raggiungere uno scopo. Questa abilità viene oggi estesa anche ad alcuni invertebrati. I ricercatori della Queen Mary University di Londra hanno pubblicato su Science uno studio in cui dimostrano che le api sono in grado di risolvere problemi complessi per ottenere una ricompensa, imitando e soprattutto migliorando il comportamento dei propri simili.
“Il nostro studio” dichiara Lars Chittka, co-autore della ricerca, “mette fine all’idea che l’avere un cervello piccolo limita la flessibilità comportamentale degli insetti, costringendoli solo a semplici capacità di apprendimento”.
Utilizzando delle finti insetti di plastica, i ricercatori inglesi hanno addestrato alcune api (vere stavolta) a spostare una pallina gialla al centro di una piattaforma. Solo a operazione compiuta le api avrebbero avuto accesso a una soluzione zuccherina.
Fin qui si è dunque trattato di confermare la capacità di questi insetti di apprendere un comportamento per imitazione. Le cose hanno cominciato a farsi interessanti quando il team di ricerca ha osservato il comportamento di api non addestrate in tre situazioni differenti.
Un primo gruppo di api non addestrate è stato inserito in un contesto sociale, cioè ha avuto modo di osservare altre api, precedentemente addestrate a spostare la pallina, e di apprendere la tecnica per raggiungere la ricompensa dai propri simili.
Un secondo gruppo, invece, ha avuto un maestro fantasma: i ricercatori hanno mostrato alle api dove spostare la pallina grazie all’utilizzo di un magnete. Il terzo gruppo di insetti, invece, è stato lasciato allo sbaraglio, con la pallina già posizionata al centro della piattaforma.
Questa serie di test ha dimostrato che per le api è sufficiente osservare la tecnica poche volte per farla propria e metterla in pratica: anche se le api del primo gruppo sono state le più efficienti e le più rapide a risolvere il problema, anche gli insetti del secondo gruppo sono riusciti a raggiungere la ricompensa. Le api del terzo gruppo che non avevano avuto nessuna dimostrazione sono state quelle in maggiore difficoltà, invece.
Per complicare un po’ la situazione, gli scienziati hanno anche effettuato dei test sui tre gruppi mettendo più palline all’interno della piattaforma, due più vicine all’obiettivo e una più lontana. Le api del primo gruppo, quelle che hanno potuto imparare dalle api già addestrate, hanno assistito sempre allo spostamento della pallina più lontana verso il centro della piattaforma. Questo perché le api insegnanti erano state allenate appositamente così dai ricercatori, che avevano incollato le palline più vicine in modo che non potessero essere spostate. Eppure le api del primo gruppo non si sono limitate a imitare il comportamento delle compagne ma, poiché prive del condizionamento dell’addestramento, si sono dirette alle palline più vicine all’obiettivo.
“Le api hanno risolto il compito in un modo differente rispetto a quanto era stato loro mostrato, suggerendo che le api osservatrici non abbiano semplicemente copiato il comportamento delle loro simili, ma lo abbiano migliorato” spiega Olli J. Loukola, principale autore dello studio “Questo dimostra un’impressionante flessibilità cognitiva, specialmente per un insetto”.