La foresta amazzonica brasiliana è tra le regioni più ricche di biodiversità del pianeta e qui anche specie che gli scienziati studiano da decenni possono ancora nascondere sorprese. È proprio quello che è successo a un piccolo uccello insettivoro della famiglia dei formichieri o mangiaformiche: quello che fino a poco tempo fa era considerato un'unica specie si è rivelato, in realtà, un gruppo di cinque specie diverse, tra cui due completamente nuove per la scienza.
La scoperta è stata possibile anche grazie a un approccio innovativo che unisce Intelligenza Artificiale, analisi dei canti e studio delle collezioni museali. Lo studio che descrive questa scoperta e le due nuove specie è stato recentemente pubblicato sulla rivista Vertebrate Zoology da un gruppo di ricercatori brasiliani.
Il formichiere grigio, una specie con tanti canti diversi
L'uccello protagonista di questo studio si chiama formichiere grigio o mangiaformiche cenerino (Cercomacra cinerascens), piccoli passeriformi tipici delle foreste tropicali dell'America centrale e meridionale che si nutrono soprattutto di insetti, spesso seguendo le colonne di formiche che cercano tra la lettiera della foresta. Per molto tempo gli ornitologi hanno considerato il formichiere grigio una singola specie, diffusa in gran parte del bacino amazzonico.
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Le varie popolazioni erano infatti tutte molto simili per aspetto, dimensioni e piumaggio, tuttavia c'è un elemento che spesso fa la differenza tra una specie e l'altra nei piccoli passeriformi: il canto. Le vocalizzazioni sono spesso lo "strumento" principale attraverso il quale i vari individui appartenenti alla stessa specie comunicano e si riconoscono ed è proprio analizzando i canti che i ricercatori hanno iniziato a sospettare che qualcosa non tornasse.
Analizzando registrazioni provenienti da diverse zone dell'Amazzonia, gli scienziati hanno notato che popolazioni apparentemente identiche bell'aspetto, producevano canti molto diversi tra loro. Questa differenza era troppo marcata per essere casuale e molto spesso è sufficiente a creare una barriera riproduttiva tra una specie e all'altra. E per capire se si trattasse davvero di specie differenti, il team ha deciso di usare anche uno strumento sempre più diffuso nella ricerca naturalistica: l'Intelligenza Artificiale (IA).
L'Intelligenza Artificiale che ascolta e riconosce gli uccelli
Per analizzare le migliaia di registrazioni di canti, i ricercatori hanno utilizzato BirdNET, un sistema sviluppato dal Cornell Lab of Ornithology, uno dei centri di ricerca più importanti al mondo nello studio degli uccelli. BirdNET utilizza algoritmi di machine learning – una forma di intelligenza artificiale che impara a riconoscere schemi nei dati – per trasformare i suoni in informazioni numeriche. In questo modo il programma può confrontare automaticamente migliaia di registrazioni e individuare pattern ricorrenti nei canti.
Lo stesso sistema è disponibile anche come app gratuita per smartphone ed è sempre più utilizzato anche da appassionati o semplici curiosi: chiunque può infatti scaricarla e usarla per riconoscere il canto degli uccelli semplicemente registrandolo con il proprio smartphone. L'app confronta poi il suono registrato con un enorme database di vocalizzazioni e suggerisce la specie più probabile.
Nel caso dei formichieri grigi, BirdNET ha aiutato i ricercatori a individuare gruppi distinti di canti, suggerendo che dietro a quello che sembrava un unico uccello si nascondessero in realtà specie diverse.
Due nuove specie completamente nuove
Dopo l'analisi automatica, i ricercatori hanno verificato i risultati con metodi più tradizionali, come lo studio dettagliato delle vocalizzazioni, il confronto dei piumaggi e l'analisi dei campioni conservati nei musei. Questo lavoro ha portato alla conclusione che Cercomacra cinerascens è in realtà un complesso di ben cinque specie. Tre di queste erano già riconosciute come sottospecie e sono state quindi "elevate" a specie a tutti gli effetti, ma altre due erano invece completamente sconosciute.
Una è stata chiamata Cercomacra mura, in onore del popolo indigeno Mura che vive nell'Amazzonia occidentale, dove questa specie è diffusa. La seconda ha invece ricevuto il nome Cercomacra raucisona, che deriva dal latino raucus (rauco) e sonus (suono): un riferimento al suo canto caratteristico, formato da brevi strofe ruvide composte da due note.
Secondo i ricercatori, queste cinque specie sono state separate dai grandi fiumi che attraversano l'Amazzonia, come il Rio delle Amazzoni, Rio Madeira, Rio Tapajós e Rio Ucayali, che funzionano come vere e proprie barriere naturali per molti animali della foresta. Nel tempo, le cinque popolazioni originariamente appartenenti alla stessa specie, sono quindi rimaste isolate dal punto di vista riproduttivo, non si sono più incrociate e per migliaia di anni hanno così evoluto canti diversi, fino a diventare specie distinte.
L'IA aiuta gli scienziati a scoprire e proteggere la biodiversità nascosta
Questa scoperta dimostra ancora una volta quanto sia tutt'ora poco conosciuta la biodiversità amazzonica. Anche tra specie studiate da molto tempo possono nascondersi "specie criptiche", ovvero animali che sembrano identici, ma che in realtà sono biologicamente distinti. Naturalmente, l'uso dell'Intelligenza Artificiale non sostituisce il lavoro classico degli zoologi, ma lo affianca: algoritmi, registrazioni audio, analisi bioacustiche e studio dei campioni museali lavorano insieme per svelare una diversità che altrimenti rimarrebbe invisibile.
E riconoscere l'esistenza di una o più specie nuove non è solo una questione di nomi o di elenchi da inserire all'interno di atlanti e pubblicazioni scientifiche. Come ricordano gli stessi autori, identificare una specie è il primo fondamentale passo per proteggerla, soprattutto in un ecosistema così fragile e in rapido cambiamento come la foresta amazzonica.
