Bigotes sellar el trato

Es fácil pasar por alto los bigotes de un sello cuando se enfrentan con esos ojos de cachorro y un hocico sonriente. Pero son esos bigotes sensibles a la vibración los que son el arma secreta en el arsenal de rastreo del sello, lo que les permite encontrar y perseguir presas que no pueden ver ni oír.

Las focas comunes ( Phoca vitulina ), al igual que muchos mamíferos, tienen bigotes sensibles que actúan como órganos táctiles especializados. En un animal que se desliza por la tierra como la rata, los bigotes trabajan al rozarse contra objetos en el camino de la rata. Los movimientos de los bigotes son detectados por las células sensibles al movimiento dentro de un folículo piloso fuertemente inervado, y estos nervios transmiten información sobre la dirección, velocidad y duración del movimiento del bigote al cerebro, permitiendo que el animal detecte la ubicación, tamaño y otros detalles del objeto. Las ratas tienen alrededor de 100-200 células nerviosas en la base de cada bigote. Las focas de puerto tienen más cerca de 1,500.

Las focas utilizan sus bigotes (el término técnico para el cual es vibrissae) de manera similar que las ratas, solo que lo hacen bajo el agua. Los bigotes de foca detectan alteraciones en el agua, proporcionándoles información sobre su entorno. Para las focas que buscan peces en aguas oscuras o turbias, los bigotes pueden recoger los rastros hidrodinámicos invisibles que dejan sus presas. Las focas utilizan sus bigotes para detectar e interpretar estos rastros.

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Científicos como Wolf Hanke del Marine Science Center de la Universidad de Rostock, Alemania, están probando cómo los sellos perciben el mundo a través de sus bigotes extremadamente sensibles. Él y sus colegas Guido Dehnhardt, Björn Mauck y Horst Bleckmann demostraron que las focas de puerto con los ojos vendados pueden usar sus bigotes para detectar y rastrear los rastros hidrodinámicos de los submarinos en miniatura a más de 130 pies. Luego, Hanke fue coautor de un estudio en el que un sello portuario se entrenó con éxito para buscar y rastrear el rastro dejado en el agua por otro sello después de que el sello que genera el rastro había abandonado el agua.

Estos experimentos demostraron la exquisita sensibilidad de los bigotes de foca, pero no revelan mucho acerca de cómo los sellos utilizan sus bigotes en condiciones naturales. En la naturaleza, las focas probablemente usan sus bigotes mientras buscan una cena de pescado. Las condiciones subacuáticas, turbias u oscuras pueden limitar la visión, y la audición a menudo es inútil, ya que los peces que nadan suelen ser silenciosos. Sin embargo, los movimientos del agua a raíz de los peces pueden persistir durante varios minutos y generar rastros hidrodinámicos de una longitud considerable. Estos senderos acuáticos probablemente sean importantes para el éxito de cazar focas.

La siguiente pregunta fue cómo le iría a un sello con un rastro hidrodinámico más similar a un pez. El estudiante de posgrado Sven Wieskotten se asoció con Hanke, Dehnhardt, Mauck y Lars Miersch para averiguar cuánto tiempo un sello podría rastrear un rastro generado por una aleta móvil. El estudio fue publicado en 2010 en el Journal of Experimental Biology .

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Quizás el miembro más importante de este equipo experimental fue Henry, un sello de puerto de 12 años que vive en el Marine Science Center en Alemania y que tiene una carrera de investigación distinguida. Henry está entrenado para realizar ciertas tareas a cambio de un tratamiento de arenque y tiene una larga historia de participación en dichos experimentos. En este experimento, Henry, con los ojos vendados y usando auriculares, fue entrenado para responder al rastro hidrodinámico dejado por un pez artificial durante todo el tiempo que pudo detectarlo. El pez artificial era esencialmente una aleta de goma en un palo que creaba movimientos similares al movimiento de natación de un pez real. La venda y los audífonos aseguraron que Henry no usaba señales visuales o auditivas, y por lo tanto dependía solo de lo que sus bigotes le decían. Wieskotten y Hanke entrenaron a Henry para esta tarea en un área de aguas tranquilas. Henry fue entrenado para asomar la cabeza bajo el agua mientras la aleta de goma se deslizaba por el agua y se movía hacia la izquierda o hacia la derecha. El sello indicaba en qué dirección se movía la aleta apuntando su cabeza en la dirección correcta.

Después de dos meses de entrenamiento, el equipo permitió que Henry nadara dentro del recinto cinco segundos después de que la aleta se deslizara por el agua. Guiado solo por sus bigotes, Henry fue capaz de identificar correctamente en qué dirección se movía la aleta con más del 90% de precisión. Wieskotten y Hanke aumentaron gradualmente la duración de la demora y se sorprendieron cuando incluso después de un retraso de 35 segundos, Henry acusó la dirección correcta de la aleta con el 70% de precisión. Sin embargo, después de 40 segundos ya no podía seguir el rastro.

En 35 segundos, un pez podría cubrir más de 200 pies de océano. La detección de presas desde esa distancia rivaliza con las capacidades de ecolocación de delfines y ballenas. Entonces, ¿cómo lo está haciendo Henry? Los investigadores determinaron que un pez nadador crea una serie de vórtices en el agua que duran un tiempo después de que el pez ha avanzado. Los bigotes de Henry detectan estos vórtices e incluso pueden analizar la estructura de los vórtices y chorros del sendero para descubrir más sobre su origen.

El tamaño y la forma de un pez pueden afectar la estructura de esta estela, lo que planteó la pregunta: ¿podría un sello distinguir entre diferentes objetos, incluso diferentes especies de peces, en función de sus senderos hidrodinámicos? Wieskotten y Hanke reunieron al equipo para responder a esta pregunta en un nuevo experimento, publicado en 2011 en el Journal of Experimental Biology .

Henry se puso los auriculares con los ojos vendados y los auriculares, y después de más de seis meses de entrenamiento, estaba listo para mostrar sus habilidades. Wieskotten y Hanke estaban interesados ​​en la habilidad de Henry para distinguir entre los rastros hidrodinámicos de paletas de diferentes tamaños. Dentro de una caja grande en el recinto del sello, un motor eléctrico barría una paleta alrededor del agua. A Henry le permitieron ingresar a la caja tres segundos después de que la paleta terminara de barrido. En la primera parte del experimento, las paletas diferían solo en tamaño, no en forma. El equipo descubrió que Henry podía distinguir las estelas de paletas que diferían en tan solo 2.8 cm de ancho.

Wieskotten y Hanke luego probaron a Henry con una variedad de formas de paletas, pidiéndole que distinguiera entre las estelas de paletas triangulares, cilíndricas, planas y onduladas. Tuvo éxito al distinguir entre las paletas cilíndricas y planas, las paletas onduladas y planas, y las paletas onduladas y cilíndricas después de haberlas barrido a través de la caja. Sin embargo, tuvo problemas para distinguir la paleta triangular de las onduladas o cilíndricas.

Hanke, Wieskotten y sus colegas piensan que los notables bigotes revelan mucho acerca de cómo las focas cazan peces en las oscuras profundidades oceánicas. Los bigotes sensibles podrían permitir que los sellos discriminen peces de diferentes tamaños y formas y les permita optimizar su comportamiento de caza para adaptarse a presas particulares. Las focas también pueden saber si un pez en particular, desde su estela, vale la pena el tiempo y el esfuerzo, y enfocar sus esfuerzos de búsqueda de alimento en aquellos peces con la recompensa calórica más alta.

Estos experimentos muestran que los sensibles bigotes de las focas son capaces de detectar diminutas alteraciones en el agua, como los pequeños rastros de vórtices que deja un pez hasta medio minuto después de que ha pasado. Y las focas tienen la capacidad de analizar un rastro hidrodinámico para obtener algún conocimiento del tamaño y la forma de su creador. En el océano, donde la visión y el oído no siempre serán útiles, las focas pueden seguir estas estelas, como un perro siguiendo un rastro de olor en la tierra.