Las vocalizaciones de los murciélagos y una nota sobre La anemona de Pavlov

Se suele decir que los murciélagos emplean la ecolocalización, es decir, una especie de radar que se basa en la reflexión de los ultrasonidos que emiten. No es del todo cierto, los grandes murciélagos, que suelen ser frugívoros, utilizan la vista. Los que emplean la ecolocalización, son lo murciélagos pequeños, que se alimentan de insectos principalmente, aunque también los hay que comen pequeños animales, como lagartijas, anfibios o incluso peces. Estos murciélagos suelen dormir de día y ser activos por la noche, incluso con una oscuridad completa.

Las vocalizaciones de estos murciélagos tienen un rango de frecuencias que va desde 1.000 a 120.000 hercios, sin parangón en los otros mamíferos, en los cuales son muchísimo menos amplios. En la laringe de los mamíferos hay unos repliegues conocidos como cuerdas vocales que al vibrar al paso del flujo de aire producen la voz. En algunas especies, esos repliegues pueden prolongarse en el extremo superior en delgadas membranas que pueden oscilar a mayores frecuencias. Esto se ha estudiado en algunas especies de primates, pero hasta hace poco no en los murciélagos, pese a que estos animales tienen el rango más amplio de producción de sonidos vocales. Como punto de comparación, nuestro rango va de los 20 hasta los 20.000 hercios. Los murciélagos emiten en las frecuencias más bajas en sus interacciones sociales, mientras que reservan las altas para la ecolocalización.

Esta doble emisión según la frecuencia del sonido recientemente se ha investigado, en algunos mamíferos, como los titíes, pero, sorprendentemente, no en los murciélagos. J. Hakkansson, C. Mikkelsen, L. Jakobssen y C. Elemans han realizado un estudio sobre esta cuestión (publicado en PLOS Computational Biology el 29 de noviembre del año pasado).

En la laringe de estos murciélagos hay un cartílago grande, el cricoides, que forma la pared inferior del órgano y un par de cartílagos (los aritenoides) que están en la porción anterodorsal del cricoides. Entre la parte ventral de cada cartílago aritenoide y la porción interna del cartílago grande se tensan los pliegues y las membranas vocales, que son los que producen la voz oscilando al paso del flujo de aire. En los murciélagos, las cuerdas vocales se prolongan en unas finas membranas apicales que también pueden vibrar.

Estos investigadores daneses extrajeron cinco laringes de especímenes del murciélago Myotis daubentonii. Mediante un ingenioso montaje que se describe en el apartado sobre materiales y métodos del artículo, pudieron hacer pasar un flujo de aire por las laringes. Mediante grabación de video de 250.000 fotogramas por segundo y una red neuronal entrenada para ello pudieron observar el comportamiento de las cuerdas y las membranas vocales.

En los sistemas aerodinámicos mioelásticos una característica fundamental es la presión mínima a la que se produce el cambio de un estado estacionario a las vibraciones (PTP). Los pliegues ventriculares son unos pliegues musculares entre las cuerdas y las membranas vocales. Durante aumentos lentos de presión de 1 kPa/s el PTP de esos pliegues es de 3.99 kPa con un error de 0.87 kPa por arriba y por abajo. Pero en el caso de las membranas no se inducia oscilación con aumentos lentos, sino con pulsos de presión parecidos a los que detectados in vivo en algunos murciélagos. Se vio que para producir sonido con esas membranas se necesitaban dos condiciones: rampas de presión rápidas y una presión mínima de 3,23 kPa con un margen de 1,41 kPa. La manipulación de músculos y cartílagos llevo a un aumento de la frecuencia de oscilación.

Los experimentos condujeron a la conclusión de que la ecolocalización y la vocalización social dependen de estructuras laríngeas distintas y que la ecolocalización puede utilizar frecuencias elevadísimas. También que en los murciélagos, a diferencia de lo constatado en los titíes, cuerdas, músculos ventriculares y membranas vibran independientemente entre sí, lo que permite a los murciélagos desenvolverse muy bien en su ambiente nocturno, desacoplando las vibraciones “sociales” de las “posicionales”.

Abril de 2023