Instruccións para ver mediante berros

Anoitece, os morcegos aparecen, andan á caza de avelaíñas e outros insectos. Aparentemente todo transcorre en silencio, só escoitamos un lixeiro revoar. Pero esta é unha caza ruidosa e de alta tecnoloxía, a ferramenta de guia son os ultrasóns. Afortunadamente as frecuencias destes berros están fóra do rango dos nosos oídos.

Os humanos utilizamos a vista para orientarnos polo mundo adiante, aproveitando a luz reflectida. Pero hai outras estratexias para xerar unha imaxe do contorno: pode usarse, por exemplo, o son reflectido nos obxectos. Se nos pomos en fronte dunha montaña alta e vertical e pegamos un forte berro, recibiremos ao cabo dun pequeno tempo o eco, que é o reflexo do son emitido. Medindo o tempo que vai entre o berro e o eco podemos calcular a qué distancia se atopa a montaña. Este sistema, que pode chegar a ser tan preciso como a visión, chámase ecolocalización e foi inventado polos morcegos e golfiños moito antes que os enxeñeiros humanos desenvolveran o sonar (que vén sendo o seu equivalente tecnolóxico). Sen embargo, fabricar un equipo de ecolocalización suscita moitos problemas técnicos, ¿como fan estes animais para solucionalos? Algunhas das respostas aínda non deixan durmir a biólogos e enxeñeiros.

Dous problemas básicos
Problema 1: precísase unha fonte emisora de ondas sonoras. Os bichos que utilizamos a luz para orientármonos temos unha fonte de emisión gratis: o Sol. A luz viaxa polo espacio, é reflectida polos obxectos e captada polo noso sistema visual, somos simples receptores. Morcegos e golfiños non teñen un “sol” productor de son (¿imaxinades como sería un “sol sonoro”?), así que non teñen máis remedio que ser eles os propios emisores de ondas sonoras: berran. Os chíos son as súas lanternas.

Canto máis forte berren, máis lonxe chega o son, e máis intenso é o seu reflexo; ou sexa, se gritan máis, son capaces de “iluminar” máis lonxe. Ademais, canto mais alta sexa a frecuencia do son, maior será a resolución da imaxe que xeran. Pero hai que aforrar enerxía, e iso conséguese axustando os sons ás necesidades de cada momento. Os morcegos, por exemplo, cando están por aí de paseo emiten un berro cada décima de segundo (frecuencia: 10 hercios), e incrementan a frecuencia ata uns 200 hercios no momento de achegárense a unha presa, para vela mellor.

Isto de emitir sons de maneira descontinua é para un morcego o equivalente á luz estroboscópica das discotecas para un humano: reciben as imaxes separadas no tempo, algo que pode resultar bastante mareante. Ademais do aforro enerxético, hai outra razón importante para que isto sexa así: o problema 2.

Problema 2
Imaxinade que estades a deseñar o sonar. Probablemente elixiredes unha fonde de son o máis potente posible (o son emitido por algúns morcegos equivale, en proporción, ó son dun avión a reacción). Estupendo. Agora tócanos deseñar o receptor (os oídos): canto máis sensibles mellor, así se poden captar os ecos máis débiles procedentes dos obxectos máis afastados. No problem, veña, poñemos dous oídos miles de veces máis sensibles que os nosos. Agora enchufamos o aparato e... non funciona; acabamos de rebentar os oídos: o intensísimo son emitido é demasiado alto para uns receptores tan sensibles.

Solución: alternar o funcionamento de emisor e receptor (tic-tac, tic-tac, tic-tac...). No momento da emisión do son, os morcegos protexen o sistema auditivo reducindo a súa sensibilidade (isto conségueno contraendo uns músculos do oído medio), de maneira que o emisor e o receptor nunca funcionan á vez. Alternan o seu funcionamento de forma perfectamente sincronizada e cunha frecuencia que varía dependendo do que estean a facer. Cando están preto dunha presa aumentan a frecuencia, para incrementar a calidade da imaxe e diminuír o “efecto estroboscópico” derivado deste mecanismo. En momentos de máxima resolución a alternancia prodúcese cada 5 milésimas de segundo; as especializacións que teñen no seu cerebro encárganse de decidir que sons son os emitidos e cales os recibidos.
(Ós enxeñeiros que estaban a deseñar avións para a segunda guerra mundial xurdiulles un problema similar: as metralletas tiñan que disparar balas a través da área abarcada pola hélice frontal do aparato. Resolveron esta incompatibilidade sincronizando con precisión letal ambos os mecanismos, de maneira que as balas pasaban entre as aspas).

Os golfiños tamén afinan
O sistema de ecolocalización dos golfiños, aínda que parecido ó dos morcegos, é menos coñecido, e ata hai unhas semanas non se sabía por qué non quedan xordos, xa que non poden axustar con precisión os músculos do oído medio para reducir a sensibilidade (lembrade: problema 2). ¿Como fan entón para non estragar os oídos? Un equipo de científicos do Instituto de Bioloxía Mariña da Universidade de Hawai acaba de atopar parte da resposta: parece ser que, en vez de axustar a sensibilidade do receptor, os golfiños varían a intensidade do son emitido. Cando a distancia á que se atopan os obxectos diminúe, tamén é menor a intensidade do seu berro.

Vantaxes
Isto de ecolocalizar ten moitas vantaxes fronte á visión. Unha é que funciona igual tanto de día coma de noite, na superficie mariña ou nas escuras profundidades; nós, pola contra, somos bastante torpes para movérmonos polas tebras. Outra é que se pode detectar a textura dos obxectos a distancia, xa que as distintas superficies reflicten o son de maneira distinta. Ademais, un morcego nunca tropezará contra un cristal, por moi transparente e limpo que estea. Non lle viría mal a moitas moscas un sistema coma este.