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Lucha por el mejor sonar: “Team Dolphin” vs “Team Bat”

Lucha por el mejor sonar: "Team Dolphin" vs "Team Bat"

¿Eres un equipo de murciélagos o un equipo de delfines? Los científicos intervinieron y la puntuación está muy cerca. Ewen Charlton / Fotógrafo de Olympus / Getty Images / HowStuffWorks

Sin rebabas de bardana, nervios de calamar y pico de martín pescador, respectivamente, no tendríamos los circuitos de entrada del tren bala de Velcro, Schmitt Trigger o Shinkansen. A los ingenieros les encanta explorar el mundo natural en busca de ideas.

La ecolocalización es otro ejemplo en el que la naturaleza ha golpeado a la humanidad hasta la médula. La ecolocalización es el proceso de detectar o examinar un objeto, golpeándolo con ondas sonoras de alta frecuencia, que luego rebotan hacia la fuente. La tecnología de sonar ha permitido a los humanos hacer esto durante más de 100 años, pero muchos odontocetos, una cepa que incluye delfines, marsopas y cachalotes, utilizan la ecolocalización. Luego cría alrededor de 1000 especies de murciélagos.

A medida que la ingeniería del sonar continúe evolucionando, es probable que los futuros inventores se inspiren en murciélagos y cetáceos dentados. Pero, ¿qué grupo será más valioso para los pioneros del mañana?

Esta pregunta generó divertidas bromas entre los científicos. Laura Kloepper es profesora asistente de biología en St. Mary’s College en Indiana. En una reunión de la Acoustical Society of America en noviembre de 2018, presentó una nueva investigación que destaca algunas diferencias importantes entre la ecolocalización de murciélagos y delfines. Y para Kloepper, la elección es clara: cree que los murciélagos usan la técnica de una manera mucho más impresionante.

Pero otros no están tan seguros. Puede que no haya un ganador definitivo en esta batalla sónica real. Antes de postularse para “Team Bat” o “Team Dolphin”, aquí hay una revisión del juego.

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Anillo

El sonido viaja unas cuatro veces más rápido en el agua que en el aire. Esto permite que las ballenas dentadas se ubiquen en eco a distancias mucho mayores. Usando su sonar, un delfín nariz de botella sumergido puede identificar una posible comida a una distancia de 361 pies (110 metros).

Los murciélagos tienen un alcance de sonar mucho más estrecho: la mayoría de las especies que cazan insectos solo pueden detectar presas que se encuentran a una distancia de 3 a 5 metros (9,8 a 16,4 pies). No hay competencia allí.

El volumen es otra área en la que los odontocetos evitan la competencia. Los delfines y sus seres queridos se ecolocan utilizando sus conductos nasales para realizar una serie de clics que viajan a través del “melón”, un órgano graso que se encuentra por encima de las mandíbulas. Como un megáfono integrado, el melón enfoca y dirige el sonido saliente. En algunas de estas ballenas, las cadenas de clic alcanzan los 230 decibeles.

Eso es casi 130 decibelios más que cualquier tren ruidoso que escuchará en una estación de metro de Nueva York. La vergüenza también es el sonido de los murciélagos: los volantes de sonar emiten sonidos en el rango de 100 a 110 decibeles.

En los murciélagos, suele ser la lengua o la laringe la que genera las ondas sonoras para la ecolocalización. Los científicos han descubierto recientemente otra técnica más primitiva. Un estudio de 2014 informó que los murciélagos frugívoros del Viejo Mundo navegan en la oscuridad, batiendo sus alas y escuchando el eco. Los investigadores aún no han descubierto cómo funciona.

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lidiando con la charla

Ahora, hacer esos ruidos es solo la mitad de la batalla. Si está utilizando una sonda, deberá procesar los ecos que rebotan a medida que llegan. Los delfines hacen esto con sus mandíbulas y dientes, que interceptan los ecos y los transmiten al oído medio. Y, por supuesto, los murciélagos usan sus orejas externas demasiado grandes para captar señales de retroalimentación.

Incluso con esas orejas grandes y viejas, es un milagro que los murciélagos puedan oír tan bien como puedan. Muchas especies viven, viajan y cazan en enormes colonias; el mayor número de unos 15 millones de animales. Cuando cientos, miles o millones de estos animales comienzan la ecolocalización al mismo tiempo, el resultado final es una tonelada de ruido de fondo.

Por lo tanto, un murciélago debe poder distinguir entre sus propios gritos y los de otros murciélagos. Con ese fin, los mamíferos alados pueden alterar el tono, la frecuencia y el tempo de sus voces individuales. Otra opción es luchar sucio: el murciélago mexicano de cola libre emite deliberadamente sonidos que alteran las señales de sonar de otros murciélagos. Todo es justo en el amor, la guerra y la caza de insectos.

Las señales de murciélago son complejas, flexibles y fáciles de manipular. Por el contrario, los clics de la sonda utilizados por los odontocetos tienden a ser mucho más consistentes. Los cetáceos tienen mucho menos control sobre el tono o la duración de los sonidos relativamente simples que utilizan para la ecolocalización.

Esta es una de las razones por las que Kloepper cree que los murciélagos son usuarios de sonar más sofisticados. Las estrategias antibloqueo podrían ser otro signo a favor de los mamíferos voladores. En un experimento reciente, Kloepper y sus colegas expusieron a dos delfines a grabaciones de clics de cetáceos artificiales. En lugar de desorientarse, los animales acuáticos alteraron ligeramente el tiempo y las frecuencias de las señales de salida del sonar. La actuación no fue demasiado sombría, pero Kloepper señala que los murciélagos siempre tienen una mayor flexibilidad vocal.

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haciéndose eco del pasado

El 16 de noviembre de 2018, Kloepper defendió al equipo Bat en un debate científico amistoso el viernes con Brian Branstetter, biólogo de la Fundación Nacional de Mamíferos Marinos. A mitad de camino, tu oponente se dio cuenta de que los delfines tienen un superpoder de audio del que carecen las criaturas voladoras.

Las señales de retroalimentación de los murciélagos contienen información sobre la apariencia externa de los objetos sólidos. Pero debido a la naturaleza del agua, cuando se localiza una ballena dentada, sus señales pasan a través de los objetivos. Esto le dice al animal cómo se ve el objeto por dentro. Y lado de afuera. Un experimento de 1992 descubrió que los delfines mulares podían determinar el grosor de los cilindros huecos utilizando únicamente sus capacidades de ecolocalización.

Por todo lo que los separa, los delfines y los murciélagos pueden no ser tan diferentes. Un análisis genético de 2010 encontró que ambas líneas desarrollaron sonar de forma independiente después de pasar por el mismo conjunto general de mutaciones relacionadas con la audición durante su evolución. La historia se repite; también puedes decir que resuena.

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