La lista di rifornimento di Gabrielle Nevitt per la sua prima crociera di ricerca antartica nel 1991 conteneva alcuni oggetti decisamente strani. Gli enormi aquiloni e le vasche di liquido dall’odore di pesce non sarebbero stati un problema, le disse il macho della National Science Foundation. Poi lei chiese centinaia di scatole di assorbenti superassorbenti. “Lui balbettava”, ricorda Nevitt, una brunetta minuta che all’epoca era un post-doc di 31 anni in zoologia alla Cornell University. “Poi ha detto, ‘Uh, non credo di poterli prendere per lei, signora’. “Così Nevitt li trascinò a bordo lei stessa e si mise al lavoro. Sperava di attirare albatros e petrelli dal mare aperto con il profumo della cena, come un venditore ambulante potrebbe attirare i passanti con un pretzel caldo. Immergeva i tamponi in composti pungenti che si trovano nei pesci marini e nei piccoli crostacei chiamati krill, e attaccava minuziosamente l’esca salata ad aquiloni simili a paracadute che lasciava volare sul ponte posteriore. Poi aspettava.
Era un esperimento stravagante, e non solo per gli assorbenti. Per più di un secolo quasi tutti credevano che l’olfatto fosse poco sviluppato o inesistente nella maggior parte degli uccelli. Quindi nessuno aveva mai studiato a fondo fino a che punto i procellariiformi dal naso tubolare – gheppi, albatros e falchi pescatori – usino la loro anatomia olfattiva per individuare le prede nel vasto oceano senza caratteristiche. Gli uccelli longevi trascorrono quasi tutta la loro esistenza in mare, volando per centinaia o migliaia di miglia alla ricerca di banchi sempre mutevoli di krill, pesci e calamari. Il giorno in cui Nevitt ha condotto il suo esperimento, decine di loro sono scesi in picchiata così vicino che temeva che si sarebbero aggrovigliati nella linea e sarebbero annegati. Così ha messo a terra gli aquiloni e ha improvvisato, rilasciando olio vegetale in acqua, alcuni dei quali sono stati corretti con i composti di pesce. Albatros e petrelli si affollavano sulle chiazze puzzolenti. Lei era estasiata. Ma non aveva ancora idea di come usassero gli indizi olfattivi per individuare la loro effimera preda. “Ero davvero appassionata di capire questo, quindi non mi stavo arrendendo”, dice Nevitt. “Sapevo che sarei tornata presto per un’altra crociera”.
Nevitt ha 53 anni e insegna all’Università della California-Davis. È una donna ossessionata dall’odore. Come capo di un laboratorio di ecologia sensoriale, ha passato gli ultimi due decenni a studiare come la capacità degli uccelli marini di rilevare gli odori sia la chiave della loro sopravvivenza. Nevitt ha avuto la fortuna di arrivare sul campo sulla scia di una manciata di studi pionieristici sull’olfatto degli uccelli. Ma cambiare le credenze di lunga data richiede tempo, e la comunità scientifica non fa eccezione. Decine di proposte di sovvenzione di Nevitt sono state rifiutate a causa dell’errore che gli uccelli non possono odorare. Una volta un responsabile del programma ha chiamato per dire che la sua domanda era la peggiore che avesse mai visto. “La tua idea che gli uccelli possano annusare è ridicola”, disse. “Non sarà mai finanziata, quindi smettila di perdere tempo”. Lei lo ignorò, e la sua perseveranza e i suoi metodi inventivi hanno ispirato altri che condividono il suo fascino.
“Gaby è stata molto influente”, dice Julie Hagelin, una biologa della fauna selvatica con il Dipartimento di Pesca e Gioco dell’Alaska che ha condotto diversi studi sul ruolo dell’odore nel comportamento degli uccelli. “Il suo lavoro mi ha spinto in avanti e mi ha aiutato a sviluppare diverse idee”. Nevitt, Hagelin e altri pionieri dell’olfatto aviario hanno superato le critiche, il fallimento e persino le lesioni fisiche nella loro ricerca per smentire uno dei miti più diffusi della biologia. “Nella scienza”, dice Nevitt, “a volte riscopriamo l’ovvio.”
Nevitt potrebbe incolpare John James Audubon, tra tutti, per l’incredulità che ha sopportato. Negli anni 1820 il famoso naturalista si mise in testa di provare che gli avvoltoi delle tacchine usano la loro vista superiore, piuttosto che le narici, per trovare le carogne. Imbottì una pelle di cervo con erba e aggiunse occhi di argilla, cucì l’impostore e lo mise in un prato con le gambe in aria. Guardò come un avvoltoio gli piombò addosso. L’uccello ingannato strappò gli occhi e strappò i punti, volando dopo non aver trovato alcuna carne. Audubon più tardi mise un maiale morto, la sua carcassa che puzzava di decomposizione nel caldo di luglio, in un burrone e lo coprì con la boscaglia. Questa volta gli avvoltoi hanno volteggiato ma non sono scesi. I risultati sono stati “pienamente conclusivi”, ha scritto. Gli avvoltoi non cercavano con l’olfatto.
L’ego di Audubon avrebbe subito un colpo se fosse vissuto per vedere Kenneth Stager mettere alla prova le sue scoperte. Nel 1960 Stager, un ornitologo del Museo di Storia Naturale della Contea di Los Angeles, ha dimostrato che gli avvoltoi tacchini preferiscono le carcasse più fresche – di solito non più vecchie di quattro giorni – a quelle putride come quelle che Audubon nascondeva. Stager ha anche identificato l’odore specifico che attira gli avvoltoi verso le carogne, con l’aiuto di ingegneri del gas naturale che gli hanno detto di aver seguito gli uccelli verso le condutture rotte. Le carcasse in decomposizione, si è scoperto, emettono etil mercaptano, lo stesso composto sulfureo aggiunto al gas naturale in modo che gli umani possano fiutare una perdita (e che dà all’urina dei mangiatori di asparagi quel caratteristico odore di uova marce). Stager aveva distrutto la teoria di Audubon. Quasi nessuno se n’è accorto.
Se Stager fu uno dei primi sostenitori dell’olfatto degli uccelli, il suo contemporaneo Bernice Wenzel divenne rapidamente un pioniere. Professore di fisiologia all’UCLA, Wenzel condivideva con i piccioni che studiava una propensione al vagabondaggio. Ha colto al volo un invito nel 1965 a recarsi in Giappone per presentare un documento alla conferenza International Symposium on Olfaction and Taste su come i piccioni potessero rilevare gli odori. Ogni volta che esponeva gli uccelli all’aria profumata, i loro battiti cardiaci aumentavano. Attaccando degli elettrodi direttamente ai bulbi olfattivi degli uccelli, ha visto che il segnale aumentava ogni volta che ricevevano un soffio di aria profumata. Ho pensato: “Per l’amor del cielo, è piuttosto interessante. Penso che andrò a Tokyo e farò un articolo su questo”, dice Wenzel. “Dopo di che, inevitabilmente, come fanno gli scienziati pazzi, l’olfatto aviario è diventato il mio interesse principale, e tutto il resto è stato messo da parte”. Ora ha 92 anni, la voce tremolante di Wenzel e l’alone di capelli bianchi non sono altro che il suo gusto: Perlustra le riviste scientifiche alla ricerca degli ultimi articoli sull’olfatto e si reca da sola alle conferenze scientifiche che frequenta.
Nei 25 anni successivi, Wenzel ha avviato studi sull’olfatto in patria e all’estero. Ha ripetuto i test con gli elettrodi su un corvo, un avvoltoio, un germano reale, un canarino, una quaglia bianca e un falco pescatore. “Ogni uccello che abbiamo testato ha mostrato qualche tipo di funzione olfattiva”, dice. Il suo lavoro sul campo in Nuova Zelanda ha rivelato che i kiwi, l’unico uccello con una narice sulla punta del becco piuttosto che alla base, fiutano la loro preda lombrico. La National Science Foundation ha respinto la sua richiesta di visitare una stazione antartica – gli scienziati dovevano condividere le stanze, e non le avrebbero permesso di dormire con un uomo – così ha studiato gli uccelli marini più vicino a casa. Al largo della costa della California meridionale, ha rilasciato odori di varie sostanze, dagli oli di pesce al grasso di pancetta, e ha scoperto che due uccelli marini, fulmari del nord e falchi di mare fuligginosi, erano più attratti dagli odori. “Ciò che era particolarmente evidente era che in una mattina nebbiosa i fulmari apparivano dalla nebbia da sottovento e volavano intorno come per dire, ‘Ci deve essere un pesce qui da qualche parte'”, ricorda Wenzel. “
Wenzel è andata in pensione nel 1989, ma prima che lo facesse, la sua convinzione ha ispirato un altro giovane ricercatore a continuare ad inchiodare la scivolosa materia dell’odore degli uccelli. Wenzel parlò ad una conferenza in Norvegia quell’anno, e Nevitt era tra il pubblico. “Bernice era così feroce, appassionata ed enfatica sul fatto che gli uccelli potessero odorare”, dice Nevitt, che all’epoca stava scrivendo la sua dissertazione sull’olfatto dei salmoni. “
Nel 1992 Nevitt era di nuovo in mare e stava cavalcando una tempesta vicino alla penisola antartica. Soffiavano venti forti come uragani. Fogli di pioggia e nevischio colpirono la nave. Le onde raggiungevano i 40 piedi. Sottocoperta, Nevitt aveva assicurato la sua sedia alla scrivania con una corda elastica per evitare di ribaltarsi mentre batteva al computer. Improvvisamente la nave si inclinò e la corda si spezzò. Nevitt volò attraverso la stanza, sbattendo contro un armadietto di metallo per gli attrezzi, e fu messa fuori combattimento. Si svegliò con un dolore lancinante per un rene lacerato. Ha resistito per il resto del viaggio, sdraiata nella sua cuccetta, incapace di muoversi senza assistenza, ascoltando una cassetta di Mary Chapin Carpenter per aiutarla a rimanere cosciente.
Per quanto sia stato doloroso, l’incidente ha portato ad un incontro fortuito. Quando la nave ha finalmente attraccato una settimana dopo, Nevitt è rimasta a bordo mentre un diverso equipaggio scientifico ha caricato la sua attrezzatura e si è preparato per un nuovo viaggio. Tim Bates, un chimico atmosferico del NOAA, ha ficcato la testa nella sua cabina. Stava studiando il solfuro di dimetile, o DMS, un gas emesso dal fitoplancton, piante microscopiche che vivono sulla superficie dell’oceano. Bates era interessato al gas perché potrebbe aiutare a combattere il cambiamento climatico; contribuisce alla formazione di nuvole, che riflettono il calore. Ha iniziato a calibrare la sua attrezzatura mentre chiacchieravano. Nevitt, che ha un acuto senso dell’olfatto, ha subito captato un aroma come quello delle ostriche sul mezzo guscio. Sentì un formicolio di eccitazione. Sapeva che il gas viene rilasciato quando il krill – un’importante fonte di cibo per gli uccelli marini – divora il fitoplancton. “Avevo letto del DMS”, dice. “Ma non mi era mai venuto in mente che potesse avere un odore.”
Tutto è andato a posto. Gli uccelli raccolgono la traccia del DMS e la seguono fino ai banchi di krill. Quando Bates le ha mostrato una mappa dei pennacchi di DMS, Nevitt ha visto che erano più concentrati in aree con formazioni geografiche vicino alla superficie dell’oceano. “Potevo vedere picchi e valli di DMS sulle rotture della piattaforma, montagne sottomarine e altre caratteristiche sottomarine, e ho capito che la superficie dell’oceano non era senza caratteristiche per gli uccelli”, dice. “Hanno la loro mappa, un paesaggio odoroso, nell’aria sopra l’acqua”. Era, dice Nevitt, il tipo di momento “aha” per il quale gli scienziati vivono.
Doveva ancora provarlo, però. Quattro mesi dopo Nevitt era di nuovo nelle acque antartiche per testare la sua teoria. La sua nave, la RRS James Clark Ross, salvò l’equipaggio di un’altra nave che aveva preso fuoco e scortò la nave danneggiata fino al porto. Questo ha reso il viaggio lento, ma Nevitt ha approfittato dell’opportunità. Ha reclutato i passeggeri extra per aiutare con un esperimento che sarebbe stato impossibile a piena velocità. Ha lanciato aerosol di DMS e sostanze di controllo nell’aria, e i volontari hanno contato gli uccelli marini che si sono voltati verso la barca. Ha funzionato: si sono diretti verso i pennacchi di DMS. Aveva dimostrato che il gas attirava gli uccelli marini dal naso a tubo verso la loro cena in mare aperto.
Non è poi così sorprendente che l’affermazione errata di Audubon sia rimasta così a lungo. Gli uccelli sfoggiano piumaggi appariscenti, cantano canzoni melodiche, eseguono drammatici rituali di accoppiamento. La vista e l’udito sono ovviamente importanti. Ma l’olfatto? Gli uccelli non hanno naso, né annusano tutto come fanno i cani. Non hanno l’organo vomeronasale che la maggior parte dei mammiferi, anfibi e rettili usano per rilevare le particelle di odore. E l’attrezzatura olfattiva che possiedono può essere difficile da trovare: Molte specie hanno microscopici bulbi olfattivi, una struttura nel proencefalo che riceve segnali di odore dalla cavità nasale.
Non c’è da meravigliarsi, quindi, che nel 2008, quando la post-doc Danielle Whittaker dell’Indiana University ha proposto per la prima volta di studiare l’odore dei giunchini dagli occhi scuri, un professore con cui si è confidata, Jim Goodson, era agitato. “Ho pensato che fosse una monumentale perdita di tempo”, dice Goodson, un neurobiologo che studia il cervello degli uccelli. “I vertebrati che enfatizzano veramente l’olfatto hanno bulbi olfattivi molto prominenti sulla parte anteriore del loro cervello, a volte appesi su lunghi peduncoli, come in molti pesci. Ma non si può nemmeno vedere una protuberanza sul cervello di una giunonica”.
“Questo dimostra”, dice, “che le apparenze possono ingannare.”
In effetti, ogni uccello testato ha superato il test del fiuto. Tutte le 108 specie esaminate in uno studio del 1968 possedevano un bulbo olfattivo; il tessuto occupava solo il 3% del cervello degli uccelli canori e il 37% di quello degli uccelli marini. Recenti studi molecolari confermano i risultati. Nel 2008 i ricercatori hanno esaminato nove specie che rappresentano sette rami principali dell’albero genealogico aviario. Hanno scoperto che la dimensione del bulbo è correlata al numero di geni che codificano i recettori olfattivi, che rilevano gli odori. In altre parole, una struttura più grande equivale a più geni. Due uccelli notturni, kakapos e kiwi, in cima alla lista con più di 600 geni legati all’odore, mentre canarini e cince blu avevano circa un terzo come molti. (Gli esseri umani ne hanno circa 400.)
I biologi generalmente assumono che gli animali con bulbi olfattivi più grandi e più geni recettori hanno un senso dell’olfatto più forte. La notevole variazione che gli uccelli mostrano può essere dovuta ad adattamenti ambientali. L’acuto senso dell’olfatto dei kiwi notturni può aiutarli a trovare il cibo di notte. E poi ci sono gli uccelli marini dal naso tubolare relativamente grande di Nevitt. La loro anatomia olfattiva include un tubo allungato sul loro becco superiore, perfettamente adattato per raccogliere gli odori in un clima freddo e ventoso che sminuzza le tracce di profumo. Una specie, gli albatros erranti, sono segugi piumati che possono seguire il loro naso fino al cibo a circa 12 miglia dal loro punto di partenza, zigzagando controvento per tenere traccia del pennacchio di odore. Le cinciallegre azzurre si rifiutano di entrare nelle loro cassette-nido quando sentono l’odore della traccia chimica delle donnole. Per i rullini eurasiatici, un odore diverso agisce come un allarme. I pulcini spaventati vomitano un liquido arancione maleodorante, diventando probabilmente uno spuntino meno attraente per un potenziale predatore; i loro genitori raccolgono l’odore quando ritornano e reagiscono cautamente, ritardando l’insediamento nel nido dove potrebbero essere un bersaglio più facile se il predatore è ancora in agguato nelle vicinanze. Un altro uccello canterino, lo storno europeo, può rilevare e distinguere i profumi delle erbe aromatiche, come l’odore del crisantemo del millefoglio. I maschi intrecciano queste piante nei loro nidi per attirare le femmine durante la stagione riproduttiva, come un uomo che applica la colonia.
L’odore, naturalmente, è solo uno dei sei sensi degli uccelli (oltre ai cinque standard, alcune specie hanno una bussola magnetica integrata). Nevitt ha scoperto che anche tra i nasi a tubo, il grado in cui si affidano al profumo varia. Gli albatros più grandi e aggressivi e i petrelli giganti seguono il DMS per il cibo, ma usano anche spunti visivi, come altri uccelli che si nutrono di krill. Gli uccelli che nidificano nelle tane, come i più piccoli petrelli bianchi e blu, tendono ad essere più in sintonia con la traccia chimica. Questo probabilmente perché, cresciuti nell’oscurità, gli odori dominano la loro prima esperienza sensoriale. Le specie che nidificano nelle tane usano le loro narici anche per altri scopi. I petrelli subacquei distinguono la loro tana da centinaia di altre simili grazie all’odore, e i prioni antartici scelgono i loro compagni grazie ai loro odori unici.
Per gli uccelli molto visivi e uditivi, come gli auklets crestati, l’olfatto è solo una parte del mix. Ma per i giunchi può giocare un ruolo molto più grande. Whittaker ha scoperto che l’odore dell’olio di prensione della giunca, secreto da una ghiandola alla base della coda, varia tra gli individui, e che gli uccelli possono distinguere tra questi odori divergenti. Quelli i cui odori sono più fortemente “maschili” o “femminili” hanno il maggior numero di pulcini che sopravvivono fino alla nascita. Infatti, l’odore si è rivelato essere molto più importante nel rendere i maschi attraenti rispetto ad altri fattori, come una coda più bianca, dove non c’era alcuna correlazione. “L’odore è probabilmente un indicatore più affidabile del successo riproduttivo rispetto alle indicazioni visive”, dice la Hagelin.
Questo potrebbe essere vero anche per i kakapo della Nuova Zelanda. Hagelin ha condotto alcune delle prime ricerche che dimostrano che questi pappagalli in via di estinzione, dalle dimensioni di un pollo, potrebbero avere un odore (l’odore dolce e forte, che alcuni dicono profumi di lavanda e miele, che entrambi i sessi producono, le ha fatto capire che questo senso potrebbe essere importante). Ora, una scienziata svizzera, la neonata Anna Gsell, ha ripreso da dove Hagelin ha lasciato. Gsell sta identificando i composti e spera di creare una versione sintetica dell’odore dei migliori riproduttori. I maschi di minor successo spruzzati con la roba potrebbero avere una migliore possibilità di corteggiare le femmine altrimenti disinteressate, aumentando così il pool genetico. Con 124 uccelli rimasti, hanno bisogno di tutto l’aiuto che possono ottenere.
L’anno scorso un rappresentante ha cercato di vendere a Nevitt un libro di testo che conteneva la vecchia scusa che gli uccelli non hanno odore. Lei lo ha cacciato dal suo ufficio. Nevitt e le sue coorti non hanno ancora convinto tutti, ma la voce si sta diffondendo.
Inoltre, Nevitt è troppo occupata per affrontare tutti gli scettici. Oltre a continuare i suoi studi di lunga data, si sta destreggiando in diverse nuove indagini. I mammiferi, compresi gli umani, tipicamente preferiscono i potenziali compagni il cui sistema immunitario è diverso dal loro. Essi captano l’odore prodotto dai geni della funzione immunitaria, conosciuti come il complesso maggiore di istocompatibilità. Nevitt e Scott Edwards, un biologo evoluzionista di Harvard, hanno lanciato un grande studio pluriennale per vedere se lo stesso è vero per gli storm-petrels di Leach. Nevitt si sta immergendo anche nella ricerca sul clima, guardando come le perdite di uccelli marini a causa del riscaldamento globale potrebbero influenzare la produzione di krill e fitoplancton e la salute generale dell’oceano. E recentemente, la CIA ha chiamato. Ha collaborato con l’agenzia per indagare se gli uccelli possono annusare i volatili associati agli esplosivi di plastica. “È un mondo strano”, dice. Ma è chiaro che Nevitt non stava perdendo tempo, dopo tutto.
Questa storia è stata originariamente pubblicata nel numero di gennaio-febbraio 2014 come “The Sniff Test.”