La ecolocación de los murciélagos se produce proyectando sonidos ultrasónicos desde la boca o la nariz y luego detectando los ecos que regresan de cualquier objeto dentro del alcance. Los murciélagos producen estos pulsos en rápida sucesión para recibir una imagen actualizada periódicamente de su entorno.
En otras palabras, una sola llamada proporciona al murciélago una sola instantánea de su entorno, mientras que una serie de llamadas proporciona una serie de instantáneas, de la misma manera que una luz estroboscópica nos proporciona una serie de imágenes escalonadas. A medida que aumenta la frecuencia de luz estroboscópica (o frecuencia de pulso), las imágenes separadas comienzan a percibirse como una imagen continua.
A medida que el sonido viaja a una velocidad constante en el aire, los murciélagos pueden medir lo lejos que está un objeto, determinando la diferencia entre el momento en que se emitió la llamada y el momento en que regresa el eco. Si un objeto está lejos, las ondas sonoras tardarán más en regresar al murciélago que a un objeto más cercano.
¿Por qué los murciélagos no chocan entre ellos?
Ver una bandada de murciélagos que sale a la vez de una cueva es una imagen típica del imaginario colectivo. Sin embargo, hasta hace poco la ciencia no sabía cómo conseguían no chocarse entre ellos, incluso cuando son colonias de cientos de miles volando por una pequeña abertura. Ahora, un estudio publicado en la revista PNAS, ha resuelto el misterio: evitan los choques cambiando su forma de ecolocalizar.
Muchas especies de murciélago perciben el mundo a través de la ecolocalización: emiten una llamada y escuchan el eco reflejado, que a su vez les permite ver lo que hay a su alrededor. Pero si muchos murciélagos están ecolocalizando a la vez —como cuando miles de ellos salen de una cueva—, las llamadas de los demás animales opacarán la información del entorno que necesitan para saber por dónde vuelan.
Esta pérdida de información acústica se denomina interferencia, y se esperaría que provocara que los murciélagos chocasen. Y, sin embargo, los accidentes aéreos en estos eventos no son comunes.
Estudios anteriores en el laboratorio revelaron que cada murciélago de un grupo pequeño ecolocalizaba a una frecuencia ligeramente distinta, lo que en teoría debería reducir las interferencias. Pero nadie había estudiado estos eventos multitudinarios en acción.
Eso es lo que hicieron los investigadores del estudio, liderados por Aya Goldshtein, del Instituto Max Planck De Comportamiento Animal, que recogieron datos de murciélagos salvajes saliendo de una cueva cada noche.
Adentrarse en su mundo sensorial
Utilizaron una combinación de seguimiento de alta resolución, grabación ultrasónica y modelado computacional sensor y motor. Esto permitió a los investigadores adentrarse en el mundo sensorial de los murciélagos cuando salían de la cueva y volaban en busca de comida.
Durante dos años, marcaron a decenas de murciélagos con rastreadores que registraban su ubicación cada segundo. Algunos de estos marcadores también incluían micrófonos ultrasónicos que registraban el ambiente acústico desde el punto de vista de cada murciélago. Cada año, los datos se recogían la misma noche en que se marcaba a los murciélagos.
Una limitación era que los murciélagos marcados se soltaban fuera de la cueva cuando la bandada estaba saliendo, lo que significaba que faltaban datos reales del principio de la salida, cuando la densidad es mayor. El equipo compensó esta limitación con un modelo computacional que simulaba esta situación.
El modelo incorporó los datos recogidos por los rastreadores y los micrófonos para recrear la secuencia de comportamiento completa, empezando por la entrada de la cueva y terminando después de que los murciélagos hubieran volado dos kilómetros por el valle.
“La simulación nos permitió verificar nuestras hipótesis sobre cómo resuelven los murciélagos esta tarea tan compleja durante la salida nocturna”, afirma Omer Mazar, investigador de la Universidad de Tel Aviv y uno de los autores del trabajo.
Reducción de la interferencia
Según los resultados, al salir de la cueva, los murciélagos experimentan una cacofonía de llamadas, con un 94 % de ecolocalizaciones atascadas. Sin embargo, a los cinco segundos de salir de la cueva, los murciélagos redujeron significativamente la interferencia de la ecolocalización.
También introdujeron dos cambios importantes en su comportamiento: en primer lugar, se dispersaron desde el denso núcleo de la colonia, manteniendo la estructura de grupo; y en segundo lugar, emitieron llamadas más cortas y débiles a mayor frecuencia.
Los investigadores sospechaban que los murciélagos reducían la interferencia dispersándose rápidamente de la cueva. Pero ¿por qué los murciélagos cambiaron su ecolocalización a una frecuencia más alta? ¿No aumentarían las llamadas el problema de las interferencias y, por tanto, el riesgo de colisión? Para entender ese resultado, los autores tuvieron que enfocar la escena desde el punto de vista de un murciélago.
“Imagina que eres un murciélago que vuela por un espacio desordenado. El objeto más importante que debe conocer es el murciélago que tiene justo delante. Así que debes ecolocalizarlo de tal manera que obtengas la información más detallada posible sobre ese murciélago”, señala Mazar. “Puede que te pierdas la mayor parte de la información disponible por culpa de los atascos, pero no importa, porque solo necesitas los detalles suficientes para no chocar”, añade el investigador.
En otras palabras, lo que reveló el estudio es que los murciélagos cambian su forma de ecolocalizar para obtener información detallada sobre sus vecinos cercanos, una estrategia que, en última instancia, les ayuda a maniobrar con éxito y evitar colisiones.
Los autores subrayan que resolver este misterio fue posible gracias al estudio de los murciélagos en su entorno natural. “Los estudios teóricos y de laboratorio del pasado nos han permitido imaginar las posibilidades. Pero solo poniéndonos lo más cerca posible, en la piel de un animal podremos llegar a comprender los retos a los que se enfrentan y lo que hacen para resolverlos”, concluye Aya Goldshtein, líder del estudio.
