¿Vivir o cenar? Inmersos en una guerra acústica
2018/03/01 Arrizabalaga Escudero, Aitor - Biologian doktorea Iturria: Elhuyar aldizkaria
La fuerza del león, la elegancia del águila, la velocidad del guepardo, la prudencia de los lobos... Las formas de caza de los predadores siempre nos han interesado. Sin embargo, las cebras fugitivas, las cabras salvajes, las gacelas o los ciervos son un elemento secundario para contar historias sorprendentes de predadores. Pero los predadores, en lugar de ser los reyes de la “sabana”, son los cuitados que viven con más hambre; las presas no son fáciles de atrapar y tienen una razón pesada para ello. Los científicos Dawkins y Krebs han definido en 1979 un principio de afición a la vida que sostiene que la presión de selección que sufren las presas no es en absoluto igual a la de los predadores: el gacel tiene que ser el más rápido en la fuga, si quiere sobrevivir, y el guepardo debe ser el más rápido en la caza si quiere llenar el vientre. En esta competencia, la pena de pérdida no es en absoluto la misma para ambas partes. Precisamente esta diferencia en la presión de selección ha provocado que, comparada con las adaptaciones ofensivas de los predadores, las presas hayan desarrollado una serie de adaptaciones defensivas tan espectaculares como curiosas. Vengo con la intención de cambiar nuestra forma de ver a las presas, y para ello os voy a contar la increíble gama de capacidades de algunas presas conocidas en nuestro país, la mariposa nocturna o la polilla.
Carrera de 65 millones de años
Sitsek recibió la atención de muchos murciélagos hace 65 millones de años. Y es que, en comparación con los insectos de superficie dura, son un atractivo tentempié con cuerpo blando y jugoso, caramelos de mal vuelo. Sin embargo, no fueron capaces de explotar estos caramelos hasta que en la oscuridad absoluta nocturna desarrollaron un sonar biológico para detectar a estas presas: el ecoenfoque basado en ultrasonidos. Este magnífico avance tecnológico de los murciélagos propició el desarrollo de una de las series de adaptaciones de escape y defensa más sorprendentes y sofisticadas que podemos encontrar en la naturaleza. ¿Son las pollas tan sencillas como se esperaba hasta ahora? Vamos a verlo.
Sobra alas para volar
A pesar de que parezca alucinante, las polillas no necesitan de la pareja de fondo para volar: ¡incluso cortadas de la base, vuelan perfectamente! Entonces, ¿por qué durante millones de años se han mantenido las alas desarrolladas sin funciones? Según recientes ensayos de científicos de Ithaca, el par sur trasero es responsable del torpe vuelo de sits y mariposas. Pero, en un vuelo evolutivo de millones de años, ¿por qué no han mejorado ese torpe vuelo? Si alguna vez habéis tratado de atrapar mariposas o pollos, habréis notado que la actividad no es nada fácil. Nos resulta muy difícil prever el recorrido del vuelo: tienen la capacidad de cambiar inconscientemente la dirección de vuelo de forma rápida y a velocidad variable. Ese es precisamente el arma secreta fundamental de las polillas, y se debe a un par sur trasero extremadamente desarrollado. En lugar de ser prolongaciones sin función, forman parte de la gama de armas para evitar ataques de murciélagos. Gracias a ellos, son capaces de hacer giras, espirales y saltos que ni siquiera el más hábil piloto, al detectar la presencia de murciélagos.
Detección del riesgo
¿Pero cómo perciben el peligro en la oscuridad absoluta de la noche? En la década de los 60, los científicos descubrieron que el comportamiento de vuelo de las polillas variaba considerablemente en presencia de murciélagos o en la reproducción artificial de las llamadas ultrasonidas de murciélagos. Casi la mitad de las especies de pollos (~140.000) tienen la capacidad de oír los ultrasonidos de los murciélagos, algo que no es casual. Cuando los murciélagos desarrollaron una nueva arma para detectar sus piezas de caza en la oscuridad y por ultrasonidos, las pollas desarrollaron un temprano sistema de avisos: tímpanos simples pero efectivos. Según la familia, se sitúan en el tórax de las pollas, en el abdomen o en la boca, lo que permite escuchar las llamadas ultrasónicas de la mayoría de las especies de murciélagos antes de que los murciélagos reciban el eco de las llamadas. Esta capacidad puede aumentar en un 40% la posibilidad de escapar a un ataque de murciélagos.
El cambio de rumbo en la respuesta defensiva de muchas especies, el giro continuo en el aire, o la caída al suelo, y el desarrollo de respuestas defensivas físicas y químicas mucho más complejas por parte de otras especies, como las setas de tigre, las han convertido en maestros de las artegaduras de murciélagos.
Mimetismo acústico
En la naturaleza, los animales venenosos o de mal sabor advierten a los depredadores de su peligro mediante colores llamativos. Se llaman animales aposemáticos. Muchas especies venenosas han desarrollado modelos de colores similares para enfrentarse al mismo depredador (mimetismo Müller). Otros, sin ser peligrosos, mimetizan a los venenosos para evitar el riesgo (mimetismo Bates). Muchos tigre-sits son de vivos colores. Pero en la oscuridad de la noche los colores valen poco, si los murciélagos no se dan cuenta del peligro, ¿no? Las feas de tigre han mantenido los colores llamativos para advertir a los depredadores del día. Para la noche, sin embargo, han aprendido a utilizar el mismo idioma que los murciélagos: además de ser capaces de escuchar los ultrasonidos de las llamadas de barrido de los depredadores, son capaces de emitir ultrasonidos similares a través de órganos específicos orientados a ello. Son precisamente los ultrasonidos los que sirven para advertir a los murciélagos de su toxicidad, sonidos aposemáticos. Los murciélagos aprenden rápidamente a relacionar los sonidos que emiten el Cycnia tenera y los sits aposemáticos de sabor desagradable (Figura 2a). Aprovechando esta ventaja, Syntomeida epilais ha aprendido a imitar los sonidos emitidos por la especie C. tenera, convirtiéndose en su aposemático mülleriano. Aunque para nosotros son pollos de colores muy diferentes, los murciélagos oyen igual (Figura 2b). La especie Euchaetes egle tampoco ha querido quedarse atrás, y aunque no tiene sabor desagradable, se ha convertido en un aposemático batésico de las dos anteriores mimetizando sus llamadas ultrasónicas (Figura 2c). Estudios recientes sugieren que los murciélagos son capaces de distinguir sonidos de especies de pega de buen sabor y mal sabor. Sin embargo, los murciélagos evitan ambos tipos de pollos. Al parecer de buen sabor, equivocado, se debe probablemente a la dura pena que sufrirían los murciélagos al comer veneno.
Interferencias sonoras
Y aunque las estrategias sonoras de las setas de tigre son sorprendentes y efectivas, no es su truco más alucinante. La verholdia trigona tigre-pega ha desarrollado un truco acústico aún más complejo: no es tóxico y no mimetiza a sus familiares tóxicos, interfiere en las llamadas de revoco de los murciélagos mediante sonidos de muy alta frecuencia (Figura 1). Para comprender cómo se puede producir la interferencia, vamos a ver de una manera sencilla cómo los murciélagos calculan la posición espacial de la polla: aprovechan la repercusión que generan sus llamadas de revoco al tocar el sits para calcular la distancia de las presas. Según la hipótesis de la interferencia oscilatoria, las llamadas de alta frecuencia generadas por las polillas B. trigona se mezclan con los ecos de las llamadas de barrido del murciélago, lo que dificulta los cálculos de distancias de los murciélagos. En 2011, Corcorcuán y sus compañeros comprobaron la hipótesis: Los murciélagos que querían cazar B. trigona perdían constantemente su presa en estrechos distancias cada vez que éste realizaba llamadas anti-frecuencia. ¡Todo transcurre entre 2 milisegundos!
¿Ornamental o mecanismo defensivo?
Los tigre no son los únicos capaces de hacer trucos acústicos. Las setas lunares de la familia Saturnidae se conocen por sus arcillas largas y elegantes (Figura 3). Los faldones de este grupo no tienen órgano para escuchar las llamadas de barrido de los murciélagos, por lo que no pueden escapar al detectar el murciélago. Pero las pegas lunares no necesitan tímpanos, ya que gracias a sus largas colas han desarrollado un sorprendente truco acústico contra los murciélagos. Al volar dirigen el ataque de los murciélagos hacia las prolongaciones de las alas y consiguen escapar. Aunque todavía no se conoce el cambio concreto que provocan los movimientos de la cola en los ecos de las llamadas de ecolocalización, la atención de los murciélagos se desvía del cuerpo de la pega hacia las prolongaciones en más del 50% de los ataques. Debido a este efecto, en 2015, Barber y sus socios definieron este nuevo arreglo defensivo desconocido entre los animales con el nombre de refracción acústica. Los investigadores demostraron que las prolongaciones no afectan a la eficiencia del vuelo y que han surgido en cuatro etapas diferentes entre los saturnidos a lo largo de la evolución. Por lo tanto, en lugar de ser un mero adorno, los elegantes apéndices de las alas de las polillas son adaptaciones eficaces contra los murciélagos.
A pesar de que más de la mitad de las especies de pollos son capaces de detectar el ecoenco de los murciélagos, más de 65.000 especies no cuentan con este órgano. Sin embargo, los murciélagos se encuentran en una guerra acústica, una carrera evolutiva que ha durado millones de años y que aún se enfrenta a la predación de los murciélagos cada noche. Son varias las curiosas adaptaciones que hemos dejado sin contar en esta historia, pero los descubrimientos de los últimos años sugieren que la diversidad de adaptaciones y estrategias contra los murciélagos puede ser mucho más alta de lo que se pensaba. Es más, nos han ayudado a conocer los límites de la excelencia del sistema de barrido de murciélagos.
En las cálidas noches de verano se acercan a menudo enloquecidos a la luz de casa. Después de leer este artículo, espero ver como auténticos guerreros acústicos las polillas que hasta ahora hemos considerado como insectos asquerosos. Y si no, ¡intenta atraparlo! Cuando veis excelentes adaptaciones de caza de los predadores, recordad que son en gran medida como son debido a las espectaculares adaptaciones de escape de sus presas y viceversa. ¡Vive o cena!
Bibliografía
Trabajo presentado a los premios CAF-Elhuyar.
Gai honi buruzko eduki gehiago
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