• orientamento
• bussole
• limicoli

Per determinare e mantenere la rotta di migrazione gli uccelli utilizzano numerose bussole basate su riferimenti di diversa natura, tra cui il campo geomagnetico e i riferimenti di tipo astronomico. L'uso di molteplici informazioni orientanti richiede tuttavia che i diversi sistemi siano calibrati tra loro e probabilmente organizzati secondo un ordine gerarchico. Le relazioni tra le diverse bussole vengono comunemente indagate mediante esperimenti di conflitto (cue-conflict), in cui gli individui sperimentali vengono esposti a informazioni direzionali non coerenti per comprendere quale bussola venga scelta come riferimento primario e se questa scelta sia seguita da una ricalibrazione delle altre bussole. Le conoscenze attuali su questi meccanismi di orientamento sono ad oggi oggetto di dibattito e quasi interamente basate su studi condotti su migratori notturni appartenenti all'ordine dei Passeriformi, mentre sono stati relativamente poco indagati in altri ordini.
Gli scopi della presente tesi sono stati: 1) validare una metodologia innovativa per la registrazione dell'orientamento migratorio in cattività tramite strumenti di registrazione video; 2) indagare i rapporti gerarchici tra le informazioni fornite dal campo magnetico terrestre e quelle fornite dalla luce polarizzata su esemplari di piovanello comune (Calidris ferruginea), un migratore a lungo raggio appartenente all'ordine dei Caradriformi e alla famiglia degli Scolopacidi.
I soggetti sperimentali sono stati catturati durante la migrazione primaverile 2013 nelle zone umide del Parco Regionale Migliarino San Rossore Massaciuccoli (Pisa) mediate l'utilizzo di reti verticali (mist-nets) e l'ausilio di richiami acustici. Dopo le procedure standard di inanellamento e rilievo dei dati biometrici gli animali sono stati trasportati ai laboratori di Arnino dell'Università di Pisa dove sono stati collocati in apposite gabbie di legno ed alimentati con larve della farina (Tenebrio molitor) ed acqua ad libitum. Le gabbie erano posizionate all'interno di una stanza illuminata artificialmente seguendo il fotoperiodo naturale, senza alcun tipo di accesso agli stimoli astronomici.
Dopo un minimo di 3 giorni di cattività, i piovanelli sono stati saggiati al tramonto in assenza di stimoli visivi per verificarne l'orientamento basato sul campo geomagnetico; a questo scopo sono stati utilizzati imbuti di Emlen opportunamente modificati con l'istallazione di videocamere ad infrarossi in modo da poter registrare in dettaglio il pattern di inquietudine migratoria dei soggetti sperimentali. Gli animali che esibivano una chiara preferenza direzionale sono stati in seguito sottoposti ad una situazione di conflitto, in cui le informazioni derivate dal campo magnetico locale non coincidevano con quelle indicate dalle informazioni visive. Tale conflitto è stato ottenuto ponendo i soggetti sperimentali in una gabbia situata all'interno di un'arena provvista di filtri polarizzanti, orientati in maniera tale da realizzare una banda di massima polarizzazione del cielo al tramonto deviata di ±90° rispetto a quella naturale. L'orientamento di questi animali è stato nuovamente saggiato nelle medesime condizioni del 1° test, in modo da valutare la coerenza delle scelte direzionali esibite prima e dopo l'esposizione al conflitto. I filmati ottenuti nei vari test sono stati esaminati in modo da valutare la distribuzione dei movimenti dei piovanelli e la loro variabilità è stata analizzata mediante tecniche di statistica circolare.
Nel complesso i nostri risultati dimostrano che i piovanelli hanno mostrato un'attività orientata in condizioni di cattività e che, come è stato precedentemente dimostrato per altre specie di limicoli, sono in grado di percepire il campo geomagnetico e di orientarsi in presenza di cielo coperto.
A seguito del conflitto i piovanelli non hanno mostrato una ricalibrazione della bussola magnetica; questo risultato non conferma alcune recenti evidenze che hanno mostrato una ricalibrazione della bussola magnetica sul pattern di luce polarizzata in animali esposti a conflitto durante il periodo migratorio. Tuttavia normalizzando a 180° le differenze individuali tra 2° e 1° test non si può escludere una sorta di influenza della luce polarizzata sulle scelte direzionali degli animali. I dati ottenuti rappresentano una delle pochissime evidenze sperimentali raccolte sull'orientamento migratorio dei Caradriformi e, in particolare, sui rapporti gerarchici tra le varie bussole usate da questi animali durante i loro estesi spostamenti migratori.