Viure o sopar? Immersos en una guerra acústica
2018/03/01 Arrizabalaga Escudero, Aitor - Biologian doktorea Iturria: Elhuyar aldizkaria
La força del lleó, l'elegància de l'àguila, la velocitat del guepard, la prudència dels llops... Les formes de caça dels predadors sempre ens han interessat. No obstant això, les zebres fugitives, les cabres salvatges, les gaseles o els cérvols són un element secundari per a contar històries sorprenents de predadors. Però els predadors, en lloc de ser els reis de la “sabana”, són els cuitados que viuen amb més fam; les preses no són fàcils d'atrapar i tenen una raó pesada per a això. Els científics Dawkins i Krebs han definit en 1979 un principi d'afició a la vida que sosté que la pressió de selecció que sofreixen les preses no és en absolut igual a la dels predadors: el gacel ha de ser el més ràpid en la fugida, si vol sobreviure, i el guepard ha de ser el més ràpid en la caça si vol omplir el ventre. En aquesta competència, la pena de pèrdua no és en absolut la mateixa per a totes dues parts. Precisament aquesta diferència en la pressió de selecció ha provocat que, comparada amb les adaptacions ofensives dels predadors, les preses hagin desenvolupat una sèrie d'adaptacions defensives tan espectaculars com curioses. Vinc amb la intenció de canviar la nostra manera de veure a les preses, i per a això us comptaré la increïble gamma de capacitats d'algunes preses conegudes al nostre país, la papallona nocturna o l'arna.
Carrera de 65 milions d'anys
Sitsek va rebre l'atenció de moltes ratapinyades fa 65 milions d'anys. I és que, en comparació amb els insectes de superfície dura, són un atractiu tentempié amb cos tou i sucós, caramels de mal vol. No obstant això, no van ser capaços d'explotar aquests caramels fins que en la foscor absoluta nocturna van desenvolupar un sonar biològic per a detectar a aquestes preses: l'ecoenfoque basat en ultrasons. Aquest magnífic avanç tecnològic de les ratapinyades va propiciar el desenvolupament d'una de les sèries d'adaptacions de fuita i defensa més sorprenents i sofisticades que podem trobar en la naturalesa. Són les pollas tan senzilles com s'esperava fins ara? Ho veurem.
Sobra ales per a volar
A pesar que sembli al·lucinant, les arnes no necessiten de la parella de fons per a volar: fins i tot tallades de la base, volen perfectament! Llavors, per què durant milions d'anys s'han mantingut les ales desenvolupades sense funcions? Segons recents assajos de científics d'Ithaca, el parell sud posterior és responsable del maldestre vol de sits i papallones. Però, en un vol evolutiu de milions d'anys, per què no han millorat aquest maldestre vol? Si alguna vegada heu tractat d'atrapar papallones o pollastres, haureu notat que l'activitat no és gens fàcil. Ens resulta molt difícil preveure el recorregut del vol: tenen la capacitat de canviar inconscientment la direcció de vol de manera ràpida i a velocitat variable. Aquest és precisament l'arma secreta fonamental de les arnes, i es deu a un parell sud posterior extremadament desenvolupat. En lloc de ser prolongacions sense funció, formen part de la gamma d'armes per a evitar atacs de ratapinyades. Gràcies a ells, són capaços de fer gires, espirals i salts que ni tan sols el més hàbil pilot, en detectar la presència de ratapinyades.
Detecció del risc
Però com perceben el perill en la foscor absoluta de la nit? En la dècada dels 60, els científics van descobrir que el comportament de vol de les arnes variava considerablement en presència de ratapinyades o en la reproducció artificial de les anomenades ultrasonidas de ratapinyades. Gairebé la meitat de les espècies de pollastres (~140.000) tenen la capacitat de sentir els ultrasons de les ratapinyades, alguna cosa que no és casual. Quan les ratapinyades van desenvolupar una nova arma per a detectar les seves peces de caça en la foscor i per ultrasons, les pollas van desenvolupar un primerenc sistema d'avisos: timpans simples però efectius. Segons la família, se situen en el tòrax de les pollas, en l'abdomen o en la boca, la qual cosa permet escoltar les crides ultrasòniques de la majoria de les espècies de ratapinyades abans que les ratapinyades rebin el ressò de les crides. Aquesta capacitat pot augmentar en un 40% la possibilitat d'escapar a un atac de ratapinyades.
El canvi de rumb en la resposta defensiva de moltes espècies, el gir continu en l'aire, o la caiguda a terra, i el desenvolupament de respostes defensives físiques i químiques molt més complexes per part d'altres espècies, com els bolets de tigre, les han convertit en mestres de les artegaduras de ratapinyades.
Mimetisme acústic
En la naturalesa, els animals verinosos o de mal sabor adverteixen als depredadors del seu perill mitjançant colors cridaners. Es diuen animals aposemáticos. Moltes espècies verinoses han desenvolupat models de colors similars per a enfrontar-se al mateix depredador (mimetisme Müller). Uns altres, sense ser perillosos, mimetitzen als verinosos per a evitar el risc (mimetisme Bats). Molts tigre-sits són de vius colors. Però en la foscor de la nit els colors valen poc, si les ratapinyades no s'adonen del perill, no? Les lletges de tigre han mantingut els colors cridaners per a advertir als depredadors del dia. Per a la nit, no obstant això, han après a utilitzar el mateix idioma que les ratapinyades: a més de ser capaços d'escoltar els ultrasons de les crides d'escombratge dels depredadors, són capaços d'emetre ultrasons similars a través d'òrgans específics orientats a això. Són precisament els ultrasons els que serveixen per a advertir a les ratapinyades de la seva toxicitat, sons aposemáticos. Les ratapinyades aprenen ràpidament a relacionar els sons que emeten el Cycnia tenera i els sits aposemáticos de sabor desagradable (Figura 2a). Aprofitant aquest avantatge, Syntomeida epilais ha après a imitar els sons emesos per l'espècie C. tenera, convertint-se en el seu aposemático mülleriano. Encara que per a nosaltres són pollastres de colors molt diferents, les ratapinyades senten igual (Figura 2b). L'espècie Euchaetes egle tampoc ha volgut quedar-se enrere, i encara que no té sabor desagradable, s'ha convertit en un aposemático batésico de les dos anteriors mimetitzant les seves crides ultrasòniques (Figura 2c). Estudis recents suggereixen que les ratapinyades són capaces de distingir sons d'espècies de per riure de bon sabor i mal sabor. No obstant això, les ratapinyades eviten tots dos tipus de pollastres. Pel que sembla de bon sabor, equivocat, es deu probablement a la dura pena que sofririen les ratapinyades en menjar verí.
Interferències sonores
I encara que les estratègies sonores dels bolets de tigre són sorprenents i efectives, no és el seu truc més al·lucinant. La verholdia trigona tigre-pega ha desenvolupat un truc acústic encara més complex: no és tòxic i no mimetitza als seus familiars tòxics, interfereix en les crides de revoco de les ratapinyades mitjançant sons de molt alta freqüència (Figura 1). Per a comprendre com es pot produir la interferència, veurem d'una manera senzilla com les ratapinyades calculen la posició espacial de la polla: aprofiten la repercussió que generen les seves crides de revoco en tocar el sits per a calcular la distància de les preses. Segons la hipòtesi de la interferència oscil·latòria, les crides d'alta freqüència generades per les arnes B. trigona es barregen amb els ressons de les crides d'escombratge de la ratapinyada, la qual cosa dificulta els càlculs de distàncies de les ratapinyades. En 2011, Corcorcuán i els seus companys van comprovar la hipòtesi: Les ratapinyades que volien caçar B. trigona perdien constantment la seva presa en estrets distàncies cada vegada que aquest realitzava anomenades anti-freqüència. Tot transcorre entre 2 mil·lisegons!
Ornamental o mecanisme defensiu?
Els tigre no són els únics capaços de fer trucs acústics. Els bolets lunars de la família Saturnidae es coneixen per les seves argiles llargues i elegants (Figura 3). Els faldons d'aquest grup no tenen òrgan per a escoltar les crides d'escombratge de les ratapinyades, per la qual cosa no poden escapar en detectar la ratapinyada. Però les pegues lunars no necessiten timpans, ja que gràcies a les seves llargues cues han desenvolupat un sorprenent truc acústic contra les ratapinyades. En volar dirigeixen l'atac de les ratapinyades cap a les prolongacions de les ales i aconsegueixen escapar. Encara que encara no es coneix el canvi concret que provoquen els moviments de la cua en els ressons de les crides d'ecolocalización, l'atenció de les ratapinyades es desvia del cos de la pega cap a les prolongacions en més del 50% dels atacs. A causa d'aquest efecte, en 2015, Barber i els seus socis van definir aquest nou arranjament defensiu desconegut entre els animals amb el nom de refracció acústica. Els investigadors van demostrar que les prolongacions no afecten l'eficiència del vol i que han sorgit en quatre etapes diferents entre els saturnidos al llarg de l'evolució. Per tant, en lloc de ser un mer adorn, els elegants apèndixs de les ales de les arnes són adaptacions eficaces contra les ratapinyades.
A pesar que més de la meitat de les espècies de pollastres són capaços de detectar l'ecoenco de les ratapinyades, més de 65.000 espècies no compten amb aquest òrgan. No obstant això, les ratapinyades es troben en una guerra acústica, una carrera evolutiva que ha durat milions d'anys i que encara s'enfronta a la predació de les ratapinyades cada nit. Són diverses les curioses adaptacions que hem deixat sense contar en aquesta història, però els descobriments dels últims anys suggereixen que la diversitat d'adaptacions i estratègies contra les ratapinyades pot ser molt més alta del que es pensava. És més, ens han ajudat a conèixer els límits de l'excel·lència del sistema d'escombratge de ratapinyades.
En les càlides nits d'estiu s'acosten sovint embogits a la llum de casa. Després de llegir aquest article, espero veure com a autèntics guerrers acústics les arnes que fins ara hem considerat com a insectes fastigosos. I si no, intenta atrapar-ho! Quan veieu excel·lents adaptacions de caça dels predadors, recordeu que són en gran manera com són degut a les espectaculars adaptacions de fuita de les seves preses i viceversa. Viu o sopar!
Bibliografia
Treball presentat als premis CAF-Elhuyar.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
