Héctor T. Arita

07-SpallanzaniUn buen día de 1790, Lazzaro Spallanzani llegó emocionado a su residencia de Pavia con un cargamento un tanto extraño: un grupo de murciélagos. El sacerdote y naturalista italiano frisaba los sesenta años y para entonces había realizado ya sus famosos experimentos con los que demostró la inexistencia de la generación espontánea de materia viva a partir de la inerte. Esta vez, el sabio de Pavia estaba interesado en un misterio del mundo animal: ¿cómo pueden los murciélagos volar en la oscuridad total de una cueva sin chocar con los obstáculos?

          Spallanzani siguió un protocolo de investigación experimental cuidadoso, si bien la mayoría de sus pruebas se considerarían extremadamente crueles para los estándares modernos de la ciencia. Para empezar, destruyó con alambres calientes los ojos de algunos de los murciélagos y constató que a pesar de ello los animales podían volar con perfecta soltura: claramente no era la visión el sentido que los quirópteros usaban para dirigir su vuelo. Con procedimientos igualmente destructivos, el naturalista demostró que ni el gusto ni el olfato tenían relación alguna con la orientación de los murciélagos, aunque no pudo descartar con seguridad el papel del tacto. Finalmente, obstruyó con cera y otros materiales los conductos auditivos de los murciélagos, lo que provocó una total desorientación en los animales. Evidentemente, era el sentido del oído el que utilizaban los murciélagos para navegar aún en completa oscuridad. “Los murciélagos ven el mundo con sus oídos”, concluyó triunfante Spallanzani.

          Estas conclusiones eran tan avanzadas para su tiempo que tuvieron que pasar casi 150 años para que finalmente se entendieran los mecanismos que permiten a los murciélagos usar los sonidos para navegar en la oscuridad. A finales de la década de 1930, Donald Griffin y Robert Galambos, estudiantes de posgrado de la universidad de Harvard, acercaron un micrófono capaz de detectar ultrasonidos a unos murciélagos en cautiverio y demostraron que los animales emitían sonidos de muy alta frecuencia, inaudibles para el ser humano, en pulsos característicos que coincidían con los movimientos de la boca y las orejas de los animales.

          Después de varios experimentos, Griffin y Galambos pudieron desenmarañar el misterio que obsesionaba a Spallanzani. Los murciélagos, mientras vuelan, emiten series muy rápidas de ultrasonidos de altísima intensidad. Las ondas sonoras de estas señales se reflejan en los objetos que se encuentran frente 07-echolocationa los murciélagos, los que pueden entonces percibir la presencia de un obstáculo a través de estos ecos. Años más tarde, en 1944, el propio Griffin acuñó el término ecolocalización para referirse a este proceso de detección de objetos usando la reflexión de sonidos producidos por el propio animal. Otros investigadores descubrieron que existen sistemas similares en varios delfines y ballenas, en algunas musarañas, un par de especies de aves y, probablemente, algunos roedores. El término biosonar también se ha usado para referirse a este fenómeno, pues es en todos sentidos análogo al sonar que se emplea en el mar para la detección de submarinos o para analizar la topografía usando la reflexión de ondas sonoras.

          Siguiendo la línea iniciada por Griffin, los científicos han podido establecer que cerca de 900 especies de murciélagos (los microquirópteros) emplean, en mayor o menor grado, un sistema de biosonar basado en ultrasonidos generados en la laringe. Existen además unas pocas especies de “zorros voladores” (megaquiróp-teros) que emplean un sistema de ecolocalización basado en chasquidos producidos por la lengua. Para los microquirópteros, la ecolocalización es una característica tan importante y distintiva como lo es la propia capacidad de volar. De hecho, una controversia actual entre los científicos, en relación con la evolución temprana de los microquirópteros hace poco más de 50 millones de años, es sobre cuál de los atributos surgió primero, el vuelo o la ecolocalización.

          Varias especies usan la ecolocalización principalmente para orientarse y evitar obstáculos, pero en algunos grupos el sistema de detección de ecos es realmente sofisticado. Muchas especies de murciélagos insectívoros, por ejemplo, usan su sistema de ecolocalización para detectar, identificar, rastrear, perseguir y capturar al aire pequeños insectos voladores. Para la identificación de sus presas, los murciélagos insectívoros son capaces de evaluar la forma, el tamaño y la textura externa de sus posibles presas, además de medir su dirección y velocidad, todo esto en fracciones de segundo.

           Hay murciélagos que además de tener sonares muy desarrollados, usan los sonidos del entorno para orientarse y para detectar alimento u otros recursos. El murciélago de labios verrugosos de América tropical, por ejemplo, localiza ranas machos siguiendo los cantos que estos anfibios emiten para atraer hembras. Este sistema es análogo al llamado sonar pasivo, que consiste en detectar sonidos producidos por el propio objeto que se intenta detectar. De manera similar, otras especies de murciélagos insectívoros localizan sus presas, grillos y otros insectos, por los sonidos que emiten estos animales.

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La ecolocalización generalmente está menos desarrollada en los murciélagos que se alimentan de frutas o de polen y néctar, ya que en estos casos son el olfato y, en menor medida la vista, los sentidos que guían a los quirópteros hacia su alimento. Sin embargo, investigaciones recientes han mostrado una curiosa relación entre algunas plantas y los murciélagos que las polinizan. Resulta que varias de estas plantas han modificado la forma y la posición de las estructuras florales para facilitar la reflexión de los sonidos de ecolocalización de los murciélagos. El año pasado se anunció el descubrimiento de una planta en Cuba que posee una hoja modificada, ubicada justo arriba de las flores, que funciona como un auténtico faro, pues tiene una forma parabólica que refleja los sonidos de ecolocalización que emiten los murciélagos polinívoros en busca de alimento, facilitando así la localización de las flores por los quirópteros.

          Tal como lo adelantó Spallanzani hace más de 220 años, el mundo de los murciélagos es un entorno acústico. Lo que para nosotros es un mundo visual, para los quirópteros es un ambiente definido por imágenes creadas con sonidos. Objetos como un pequeño insecto nocturno, una inconspicua rana tropical o una descolorida flor que abre de noche generalmente pasan inadvertidas para los animales que, como nosotros, se basan en la vista para interactuar con su entorno. Para los murciélagos, por el contrario, el mundo de la noche está lleno de señales sonoras que contienen una gran cantidad de información sobre su ambiente. Los murciélagos realmente “ven” con sus oídos.

Para saber más

  • Veselka, N., D. D. McErlain, D. W. Holdsworth, J. L. Eger, R. K. Chhem, M. J. Mason, K. L. Brain, P. A. Faure y M. B. Fenton2010. A bony connection signals laryngeal echolocation in bats. Nature: 463: 939-942.
  • Simon, R., M. W. Holderied, C. U. Koch y O. von Helversen. 2011. Floral acoustics: conspicuous echoes of a dish-shaped leaf attract bat pollinators. Science 333: 631-633.ranita20