Vigilancia electrónica encubierta

Aprendimos de Edward Snowden que la Agencia de Seguridad Nacional de EE. UU. Espía una gran cantidad de comunicaciones electrónicas. Pero los humanos no inventamos la vigilancia encubierta de las señales eléctricas.

Todos los animales necesitan vigilar a sus vecinos, que pueden ser amigos o enemigos (o en el menú de la cena). Algunos animales dependen de señales abiertas que están disponibles para todas las especies, como las vistas y los sonidos, mientras que otros utilizan señales encubiertas que son invisibles para la mayoría de las especies.

Fuente: Sébastien Lavoué, Masaki Miya, Matthew E. Arnegard, John P. Sullivan, Carl D. Hopkins, y Mutsumi Nishida / PLOS ONE, 2012 / CC BY

Los peces débilmente eléctricos (también llamados pececillos), que viven en aguas fangosas y suelen cazar de noche, usan vigilancia eléctrica encubierta. (Estos peces son diferentes de los peces muy eléctricos, como las anguilas eléctricas, que aturden a su presa usando voltajes extremadamente altos). Generan un campo eléctrico alrededor de su cuerpo. Este campo es demasiado débil para dañar cualquier cosa o incluso para ser detectado por la mayoría de las especies. Otros animales en las inmediaciones alteran el campo eléctrico del pez con sólo ser buenos conductores eléctricos, ya que están llenos en gran parte de agua salada. Los peces débilmente eléctricos detectan estas perturbaciones eléctricas usando una serie de sensores eléctricos que cubren su piel (video). Las señales del sensor alimentan un mapa del vecindario que se crea dentro de su cerebro, en la misma estructura del cerebro medio que otros vertebrados usan para crear mapas visuales, auditivos y somatosensoriales del vecindario. La activación adecuada de las neuronas dentro de este mapa desencadena comportamientos apropiados, como atacar a la presa, huir de un depredador, o piar un saludo a un compañero potencial.

Fuente: Carl D. Hopkins; Departamento de Neurobiología y Conducta, Cornell University, Ithaca, NY / CC BY 3.0

Los peces débiles eléctricos se topan con un problema potencial, sin embargo, si otros de la misma especie están cerca: pueden atascarse mutuamente. Para evitar este problema, cada pez sube o baja su propia frecuencia para que difiera más de la frecuencia del vecino (ver foto). Esto requiere que sepan si el vecino usa una frecuencia mayor o menor. La forma en que el cerebro hace esto se resolvió en gran medida en el laboratorio de Walter Heiligenberg y ahora es quizás el circuito cerebral vertebrado mejor entendido para cualquier comportamiento.

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Las células cerebrales individuales que detectan la interferencia eléctrica de otro pez son imprecisas y poco confiables. En realidad puedes engañar a un pez al exponer solo una pequeña parte de su piel a la señal eléctrica. Pero cuando estas neuronas imprecisas actúan juntas como una gran población -lo que Heiligenberg llamó una democracia de neuronas- votan de manera confiable por la respuesta correcta, con una precisión que se encuentra entre las mejores de cualquier animal y cualquier tipo de percepción sensorial.

Solía ​​pensarse que los peces fuertemente eléctricos, como las anguilas eléctricas, usan electricidad de alto voltaje solo para aturdir a sus presas, no para vigilarlos. Pero Kenneth Catania descubrió recientemente que las anguilas eléctricas también pueden usar señales de alto voltaje para encontrar conductores eléctricos (como presas) en el agua circundante (video). Incluso pueden ser engañados para golpear una barra de carbono conductiva en lugar de un pez (video). Además, las anguilas exploran posibles escondites de presas disparando un par de pulsos eléctricos fuertes en el escondite. Estos pulsos, como un control remoto, activan directamente todos los músculos de la presa para que se contraigan al máximo, provocando un fuerte movimiento del cuerpo de la presa y revelando la presencia de la presa a la anguila.

Esto es seguido por un flujo sostenido de pulsos eléctricos fuertes que aturden a la presa, y se sirve la cena.

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