La ecolocalización, o sonar biológico, es una herramienta auditiva única utilizada por varias especies animales. Emitiendo un pulso de sonido de alta frecuencia y escuchando dónde rebota el sonido (o «eco»), un animal ecolocalizador puede identificar objetos y navegar por su entorno incluso sin poder ver.
Ya sea buscando comida al amparo de la noche o nadando en aguas turbias, la capacidad de localizar objetos y de trazar un mapa natural de su entorno sin depender de la vista convencional es una valiosa habilidad para los siguientes animales que utilizan la ecolocalización.
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Murciélagos
Se cree que más del 90% de las especies de murciélagos utilizan la ecolocalización como herramienta esencial para atrapar insectos voladores y cartografiar su entorno. Producen ondas sonoras en forma de chirridos y llamadas a frecuencias que suelen estar por encima del oído humano. El murciélago emite chirridos con distintos patrones de frecuencia que rebotan en los objetos del entorno de forma diferente según el tamaño, la forma y la distancia del objeto. Sus oídos están especialmente construidos para reconocer sus propias llamadas cuando les devuelven el eco, algo que los científicos creen que evolucionó desde el ancestro común del murciélago, que tenía ojos demasiado pequeños para cazar con éxito por la noche, pero desarrolló un diseño cerebral auditivo para compensarlo.
Mientras que una conversación humana normal se mide en torno a los 60 decibelios de presión sonora y los conciertos de rock ruidosos rondan los 115-120 decibelios (la tolerancia humana media es de 120), los murciélagos superan con frecuencia este umbral en sus cacerías nocturnas. Se ha registrado que ciertas especies de murciélagos de la especie bulldog, que se encuentran en los trópicos de América Central y del Sur, superan los 140 decibelios de presión sonora a sólo 10 centímetros de su boca, uno de los niveles más altos registrados para cualquier animal aéreo.
Ballenas
El agua, que es más densa que el aire y más eficaz para transmitir el sonido, proporciona el escenario perfecto para la ecolocalización. Los cachalotes utilizan una serie de chasquidos y silbidos de alta frecuencia que rebotan en las superficies del océano, lo que les indica qué hay alrededor y qué alimentos están disponibles para ellos incluso en los océanos más profundos. Los cachalotes producen chasquidos dentro de la gama de frecuencias de 10 Hz a 30 kHz a intervalos rápidos de entre 0,5 y 2,0 segundos durante sus inmersiones profundas (que pueden superar los 6.500 pies) en busca de alimento. En comparación, el adulto humano medio detecta sonidos de hasta 17 kHz.
No hay pruebas de que las ballenas barbadas (las que utilizan barbas en la boca para filtrar el agua del mar y capturar presas, como las jorobadas y las azules) puedan ecolocalizar. Las ballenas barbadas producen y oyen los sonidos de más baja frecuencia entre los mamíferos, y los científicos creen que incluso las primeras formas evolutivas de los animales de hace 34 millones de años podían hacer lo mismo.
Delfines
Los delfines utilizan métodos de ecolocalización similares a los de las ballenas, produciendo chasquidos cortos de amplio espectro pero a frecuencias mucho más altas. Aunque suelen utilizar frecuencias más bajas (o «silbidos») para la comunicación social entre individuos o grupos, los delfines emiten sus chasquidos más agudos cuando utilizan la ecolocalización. En las Bahamas, el delfín moteado del Atlántico comienza con una frecuencia baja que oscila entre 40 y 50 kHz para comunicarse, pero emite una señal de frecuencia mucho más alta -entre 100 y 130 kHz- mientras se ecolocaliza.
Como los delfines sólo pueden ver a unos 150 pies de distancia, están biológicamente preparados para que la ecolocalización rellene los huecos. Aparte de sus canales del oído medio e interno, utilizan una parte especial de su frente, llamada melón, y receptores de sonido en sus mandíbulas para ayudar al reconocimiento acústico a media milla de distancia.
Marsopas
Las marsopas, que a menudo se confunden con los delfines, también tienen una frecuencia máxima elevada, de unos 130 kHz. Al preferir las regiones costeras al océano abierto, la marsopa del puerto tiene una longitud de onda de señal biosónica de alta frecuencia de unos 12 milímetros (0,47 pulgadas), lo que significa que el haz de sonido que proyectan al ecolocalizar es lo suficientemente estrecho como para aislar los ecos de objetos mucho más pequeños.
Los científicos creen que las marsopas evolucionaron sus refinadas habilidades de ecolocalización para eludir a sus mayores depredadores: las orcas. Un estudio sobre las marsopas de puerto descubrió que, con el tiempo, la presión selectiva de la depredación por parte de las orcas puede haber impulsado la capacidad del animal para emitir tonos de mayor frecuencia con el fin de evitar convertirse en presa.
Pájaros aceiteros
La ecolocalización en las aves es extremadamente rara y los científicos aún no saben mucho sobre ella. El pájaro aceitero sudamericano, un ave nocturna que come fruta y se posa en cuevas oscuras, es sólo uno de los dos grupos de aves con capacidad de ecolocalización. La capacidad de ecolocalización del pájaro aceitero no es nada comparada con la de un murciélago o un delfín, y se limita a frecuencias mucho más bajas que suelen ser audibles para el ser humano (aunque siguen siendo bastante fuertes). Mientras que los murciélagos pueden detectar objetivos pequeños, como los insectos, la ecolocalización del ave marina no funciona con objetos de un tamaño inferior a 20 centímetros (7,87 pulgadas).
Utilizan su rudimentaria capacidad de ecolocalización para evitar chocar con otras aves en su colonia de anidación y para esquivar obstáculos u obstrucciones cuando salen de sus cuevas por la noche para alimentarse. Las breves ráfagas de chasquidos que emite el pájaro rebotan en los objetos y crean ecos, en los que los ecos más fuertes indican objetos más grandes y los más pequeños señalan obstrucciones más pequeñas.
Golondrinas
Los vencejos, un tipo de ave diurna que se alimenta de insectos y que se encuentra en toda la región del Indo-Pacífico, utilizan sus órganos vocales especializados para producir tanto chasquidos simples como dobles para la ecolocalización. Los científicos creen que hay al menos 16 especies de vencejos que pueden ecolocalizar, y los conservacionistas esperan que una mayor investigación pueda inspirar aplicaciones prácticas en la monitorización acústica para ayudar a la gestión de las poblaciones en disminución.
Los chasquidos de las vencejos son audibles para los humanos, con una media de entre 1 y 10 kHz, aunque los chasquidos dobles son tan rápidos que el oído humano suele percibirlos como un solo sonido. Los chasquidos dobles se emiten aproximadamente el 75% del tiempo y cada par suele durar entre 1 y 8 milisegundos.
Lirones
Gracias a su retina plegada y a un nervio óptico poco desarrollado, el lirón pigmeo vietnamita es completamente ciego. Debido a sus limitaciones visuales, este diminuto roedor marrón ha desarrollado un sonar biológico que rivaliza con el de expertos en ecolocalización como los murciélagos y los delfines. Un estudio publicado en 2016 en la revista Integrative Zoology sugiere que el lejano ancestro del lirón adquirió la capacidad de ecolocalización tras perder la vista. El estudio también midió las grabaciones de vocalización ultrasónica en el rango de frecuencias de 50 a 100 kHz, lo cual es bastante impresionante para un roedor del tamaño de un bolsillo.
Musarañas
Pequeños mamíferos que se alimentan de insectos, con hocicos largos y puntiagudos y ojos diminutos, se ha descubierto que algunas especies de musarañas utilizan vocalizaciones agudas para ecolocalizar su entorno. En un estudio sobre las musarañas comunes y las de dientes blancos, los biólogos de Alemania pusieron a prueba su teoría de que la ecolocalización de las musarañas es una herramienta que los animales reservan no para comunicarse, sino para navegar por hábitats obstruidos.
Aunque las musarañas del estudio no cambiaron sus llamadas en respuesta a la presencia de otras musarañas, sí aumentaron los sonidos cuando se alteraron sus hábitats. Los experimentos de campo concluyeron que el gorjeo de las musarañas crea ecos en sus entornos naturales, lo que sugiere que estas llamadas específicas se utilizan para examinar su entorno, al igual que otros mamíferos ecolocalizadores.
Tenrecs
Aunque los tenrecs utilizan principalmente el tacto y el olor para comunicarse, los estudios sugieren que este singular mamífero con aspecto de erizo también utiliza vocalizaciones de gorjeo para ecolocalizarse. Los tenrecs, que sólo se encuentran en Madagascar, son activos al anochecer y pasan las noches buscando insectos en el suelo y en las ramas bajas.
Las pruebas de que los tenrecs utilizan la ecolocalización se descubrieron por primera vez en 1965, pero desde entonces no ha habido muchas investigaciones concretas sobre estas escurridizas criaturas. Un científico llamado Edwin Gould sugirió que la especie emplea un modo rudimentario de ecolocalización que cubre una gama de frecuencias de entre 5 y 17 kHz, lo que les ayuda a navegar por su entorno durante la noche.
Aye-Ayes
Conocido por ser el mayor primate nocturno del mundo y por estar confinado en Madagascar, algunos científicos creen que el misterioso aye-aye utiliza sus orejas de murciélago para la ecolocalización. Los aye-ayes, que en realidad son una especie de lémur, encuentran su comida golpeando los árboles muertos con su largo dedo corazón y escuchando si hay insectos bajo la corteza. Los investigadores han planteado la hipótesis de que este comportamiento imita funcionalmente la ecolocalización.
Un estudio de 2016 no encontró similitudes moleculares entre los aye-ayes y los murciélagos y delfines ecolocalizadores conocidos, lo que sugiere que las adaptaciones de búsqueda de alimento mediante golpecitos del aye-aye representarían un proceso evolutivo diferente. Sin embargo, el estudio también encontró pruebas de que el gen auditivo responsable de la ecolocalización puede no ser exclusivo de los murciélagos y los delfines, por lo que se necesita más investigación para confirmar realmente el sonar biológico en los aye-ayes.