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Los murciélagos pueden ampliar su “campo de visión” ultrasónico

Los murciélagos cuentan con un sofisticado sistema de ecolocalización para orientarse con facilidad en la oscuridad la noche. Sin embargo, lo que más intriga a los científicos es la habilidad que tienen para cazar pequeños insectos en pleno vuelo o encontrar los frutos escondidos en las ramas de los árboles usando sólo el ultrasonido. Un grupo de investigadores liderados por los neurobiólogos Nachum Ulanovsky y Cynthia Moss del Instituto Weizmann de Ciencias han revelado que los murciélagos cuentan con un sistema de ecolocalización más sofisticado de lo que pensaban según reportaron hoy en PLoS Biology.

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En el año 1940, Griffin y Galambos demostraron que los murciélagos cuentan con un sofisticado sistema de ecolocalización que les permite orientarse en la oscuridad de la noche. Lo que hacen es emitir sonidos a muy altas frecuencias (ultrasonido) los cuales generan un eco cada vez que chocan con algún obstáculo. El eco es captado por los receptores sensoriales ubicados en sus grandes orejas, quienes se encargan de transferir la información hacia el cerebro para generar una representación acústica del entorno —tal como lo hacen los radares de los buques de guerra.

Sin embargo, sigue siendo un misterio la forma como hacen los murciélagos para elaborar imágenes más precisas del entorno, tan precisas que les permitan cazar pequeños insectos en pleno vuelo o ubicar frutos escondidos entre las ramas de los árboles. Haciendo una analogía con la nuestra vista, cuando queremos ubicar a una determinada persona dentro de una foto grupal, nuestros ojos ajustan el campo de visión para obtener un mayor detalle de los rostros y así poder ubicar a la persona deseada con mayor facilidad. Entonces, ¿los murciélagos también tendrán la capacidad de ajustar su “campo de visión” acústico?.

Se sabe que los murciélagos pueden controlar algunos aspectos de la adquisición sensorial para generar representaciones más detalladas del entorno, por ejemplo, variando la dirección y  frecuencia de la emisión del ultrasonido. Sin embargo, aún sigue en debate si los murciélagos son capaces de ajustar el ancho de la onda sonora, con el fin de ampliar o reducir su campo de visión, concentrando la energía en una región puntual del espacio para así poder obtener una mayor información de éste.

Lo que hizo el equipo de Ulanovsky & Moss fue registrar la trayectoria de vuelo de un murciélago de la fruta egipcio (Rousettus aegyptiacus) dentro de un gran cuarto oscuro lleno de diferentes obstáculos. Previamente, los murciélagos fueron entrenados para encontrar una pequeña esfera de plástico del tamaño de un mago. El ambiente contaba con 20 micrófonos especiales distribuidos en toda la sala los cuales grabaron los sonidos emitidos por el murciélago para poder orientarse. Los obstáculos aumentaban su complejidad en cada prueba para poder determinar las diferencias sonoras.

Los investigadores usaron al R. aegyptiacus porque este murciélago produce los chasquidos ultrasónicos usando su lengua en vez de hacerlo con sus cuerdas vocales. Esta forma de producir el ultrasonido es más rudimentaria y no le permite tener un buen control sobre las vocalizaciones, por esta razón, será más fácil determinar las estrategias de localización que emplee para orientarse en ambientes cada vez más complejos.

Los resultados mostraron que el murciélago egipcio usa dos estrategias para elaborar el mapa acústico del entorno. La primera estrategia consiste en emitir dos chasquidos ultrasónicos, uno a la derecha y otro a la izquierda en un determinado ángulo, siendo el punto de interés la región donde las dos ondas sonoras se superponen [Fig. B]. Cuando se aumentó la cantidad de obstáculos, los murciélagos aumentaron el ángulo de emisión de los dos chasquidos, de esta manera, el área de superposición de las ondas sonoras fue mayor. En otras palabras, cuando el ángulo de emisión de los chasquidos aumentaba, el campo de visión se ampliaba y se podía detectar una mayor cantidad de objetos. En ángulo también aumentó cuando el murciélago se acercaba a su objetivo.

journal.pbio.1001150.g001Izquierda. Disposición de las cámaras en el ambiente. B. Ángulo de emisión de los chasquidos

La segunda estrategia empleada por los murciélagos egipcios era la modificación de la intensidad del ultrasonido. Cuando los obstáculos eran más complejos, los murciélagos aumentaban la intensidad en unos 9db. Esto suena lógico ya que al aumentar el campo de visión, la energía depositada en cada uno de los objetos debe ser la suficiente como para generar un buen eco y poder obtener una información más detallada del entorno, así que la intensidad del ultrasonido debe ser mayor. Por otro lado, la intensidad se reducía en unos 5db cuando el murciélago se acercaba a su objetivo, ya que el campo de visión se limita sólo a una región específica.

Sin dudas los murciélagos cada vez nos sorprenden más. Hace algunas semanas vimos que los murciélagos vampiros tienen un sensor infrarrojo cerca a sus fosas nasales que les permiten saber en que regiones del cuerpo de sus víctimas la sangre circula más superficialmente. En este estudio vimos la capacidad de ampliar el campo de visión acústica mediante el aumento del ángulo de cada par de chasquidos y la variación de la intensidad del ultrasonido.


Referencia:

ResearchBlogging.orgYovel, Y., Falk, B., Moss, C., & Ulanovsky, N. (2011). Active Control of Acoustic Field-of-View in a Biosonar System PLoS Biology, 9 (9) DOI: 10.1371/journal.pbio.1001150

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