Gli insetti del Giurassico cantavano già in ultrasuoni: un tono puro intorno ai 5 kilohertz simile a quello dei grilli attuali, e in mezzo una voce anomala oltre i 20 kilohertz. Convivevano in una foresta di 165 milioni di anni fa, molto prima che i pipistrelli comparissero sulla Terra.
Le ali fossili e la loro voce ricostruita
Un team guidato dal paleontologo Jun-Jie Gu ha analizzato 20 ali fossili appartenenti a 9 specie di antenati di grilli e tettigonie, tutte provenienti dalla Formazione Jiulongshan, in Mongolia Interna, in Cina. Le famiglie coinvolte sono Prophalangopsidae, con 7 specie, e Haglidae, con 2 specie di un gruppo oggi estinto. Lo studio è pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences.
Il canto degli ortotteri nasce da microscopiche creste dentellate presenti sulle ali: quando le due ali si sfregano, la struttura vibra a una frequenza precisa. I ricercatori hanno prima mappato le ali di specie odierne con la vibrometria laser Doppler, una tecnica che misura la frequenza di risonanza senza toccare il campione. Poi hanno replicato lo stesso approccio su simulazioni bidimensionali delle ali fossilizzate, affidando a un algoritmo di machine learning l'estrapolazione delle frequenze plausibili in vita.
Il risultato è un mosaico acustico: la maggior parte delle specie estinte emetteva richiami a tono puro attorno ai 5 kilohertz, sovrapponibili a quelli di certi grilli attuali. Una specie però, *Sigmaboilus peregrinus*, superava i 20 kilohertz ed entrava nel campo degli ultrasuoni oggi tipico delle tettigonie moderne.
165 milioni di anni contro 55: il paradosso evolutivo
L'ipotesi più diffusa negli ultimi decenni attribuiva l'origine dei richiami ultrasonici delle tettigonie alla pressione dei pipistrelli, predatori capaci di localizzare le prede con l'ecolocalizzazione. Ma i primi pipistrelli compaiono nel record fossile circa 55 milioni di anni fa: 110 milioni di anni dopo gli insetti del giacimento cinese.
Se già nel Giurassico medio un insetto vocalizzava sopra i 20 kilohertz, quel motore evolutivo non basta a spiegare l'origine del tratto. Gli autori sono espliciti nel rifiutare l'ipotesi che i pipistrelli siano stati l'unico driver dell'evoluzione degli ultrasuoni nelle tettigonie. Le funzioni possibili si moltiplicano: attirare partner sessuali in ambienti densi, ridurre la sovrapposizione acustica con specie vicine per non confondere i richiami, sfuggire ad altri predatori uditivi già presenti come piccoli mammiferi mesozoici e rettili notturni.
Non è un dettaglio marginale. Anticipare la comparsa degli ultrasuoni di oltre cento milioni di anni obbliga a riscrivere la sequenza causale della comunicazione acustica animale e ridà spazio a spiegazioni fondate sulla selezione sessuale e sulla competizione intra-specifica.
Cosa cambia per la didattica e per la ricerca italiana
Il paper offre uno spunto concreto per portare paleontologia e bioacustica dentro le aule di scuola superiore e i corsi universitari di scienze naturali. Il metodo è divulgabile: gli spettrogrammi ricostruiti sono disponibili come materiale supplementare del paper, e con un software libero di analisi audio un docente può far confrontare agli studenti la traccia di *Sigmaboilus peregrinus* con quella di grilli e cavallette registrati oggi in giardino o al parco.
L'incrocio fra fossili, misurazioni laser e modelli di machine learning è anche un caso pulito di come l'intelligenza artificiale sia ormai strumento quotidiano della ricerca di base, non solo dei laboratori industriali: un tema già emerso nel confronto fra GPT-6 Astra e la diagnostica sui radiogrammi storici.
Per gli atenei italiani con corsi in paleontologia, entomologia e bioacustica la scoperta apre linee di ricerca comparata: la Formazione di Solnhofen in Baviera e altri giacimenti mesozoici europei conservano ali fossili di ortotteri ancora in gran parte da analizzare con la stessa metodologia, sulla stessa direttrice di altre ricerche che stanno ridefinendo tassonomie consolidate.
Il passo successivo per il gruppo cinese è estendere la simulazione ad altre epoche e altri continenti. Se emergeranno ultrasuoni fuori dal Giurassico cinese, la mappa evolutiva della bioacustica si riscriverà davvero.
Domande frequenti
Come sono stati ricostruiti i suoni degli insetti del Giurassico?
I ricercatori hanno analizzato ali fossili utilizzando la vibrometria laser Doppler e modelli di machine learning, confrontando i dati con specie attuali per estrapolare le frequenze sonore plausibili.
Perché la scoperta degli ultrasuoni nei grilli giurassici è significativa?
La scoperta anticipa di oltre cento milioni di anni la comparsa di ultrasuoni negli insetti, suggerendo che la pressione evolutiva dei pipistrelli non può essere stata l'unica causa e aprendo a nuove spiegazioni come la selezione sessuale e la competizione acustica.
Quali implicazioni ha questa ricerca per la didattica nelle scuole e università italiane?
Lo studio fornisce materiale concreto per lezioni interdisciplinari, permettendo agli studenti di confrontare spettrogrammi di suoni fossili e attuali e mostrando come la tecnologia e l'intelligenza artificiale siano strumenti fondamentali nella ricerca scientifica moderna.
Quali nuove linee di ricerca si aprono grazie a questa scoperta?
La metodologia può essere applicata ad altri giacimenti fossili, come quelli europei, per ampliare la conoscenza sull'evoluzione della bioacustica e ridefinire le tassonomie degli ortotteri antichi.
Quali erano le possibili funzioni evolutive dei richiami ultrasonici negli insetti del Giurassico?
Oltre a sfuggire a predatori, i richiami ultrasonici potevano servire per attirare partner in ambienti affollati o ridurre la sovrapposizione acustica tra specie simili, facilitando la comunicazione all'interno della stessa specie.
