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Saltamontes que tienen el oído tan especializado como los mamíferos

Este avance de un científico colombiano, puede servir para perfeccionar los audífonos y los sensores

Esta historia va de lo simple a lo más complejo. Y basada en esta trillada ley que promete robarle secretos al caos, todo comienza precisamente presentando lo alcanzable: a su protagonista. Se llama Fernando Montealegre: valluno, de Palmira, biólogo de la Universidad del Valle, cerebro fugado, oculto en Inglaterra y devoto de los insectos. Lectura fácil que oculta otro detalle: como entomólogo y amante de los invertebrados, Montealegre trabaja como profesor titular de biomecánica y sistemas sensoriales en la Universidad de Lincoln, situada a dos horas de Londres.

Él, desde que comenzó su doctorado y posdoctorado, centró sus estudios en Gorgona, donde descubrió un saltamontes verde -como la mayoría- decorado con una enorme mancha anaranjada en su frente. Lo sacó del anonimato y lo bautizó Copiphora gorgonensis, por ser un animal único (endémico) de esa pequeña porción del país incrustada en el Pacífico, apodada la 'isla ciencia'.
Lo llevó hasta Europa, lo introdujo en su laboratorio y allí pudo saber que, a pesar de su estructura diminuta, el insecto se parecía a los humanos. Estrictamente en la forma como escucha y procesa los sonidos. En palabras elementales, concluyó que los chapulines, como también se les conoce, usan un mecanismo auditivo similar al de los mamíferos para escuchar.

Una conclusión que está lejos de ser una anécdota: tener certeza de esto y haberlo probado permitirá lograr avances, nuevas tecnologías, algunas de ellas dirigidas a personas discapacitadas. Sorprende detectar cómo la evolución, a pesar de mostrarnos tan diferentes, puede afirmar en seres supuestamente inferiores características que nos relacionan.

Montealegre no es un recién llegado a esta zona del conocimiento. Su nombre le dio literalmente la vuelta al mundo hace meses, cuando logró reproducir el canto de un grillo que vivió en el Jurásico, hace 165 millones de años. El sonido animal más antiguo conocido hasta ahora.

"Los seres humanos somos nuevos en este planeta y debemos trabajar por lograr el mayor conocimiento científico hacia el futuro. Es la única esperanza que tenemos para estar cada vez menos gobernados por la superstición", afirmó en su momento. Dijimos que esta historia iba de lo simple a lo complejo. Y precisamente esa frase de Montealegre nos abre la puerta para tratar de entender por qué el oído de un saltamontes, de al menos 6 centímetros, se acerca fisiológicamente al de un Homo sapiens. Y lo más importante: en qué nos beneficia saberlo.

Los saltamontes, también llamados kátidos, se comunican por sonidos y generalmente es el macho quien canta para atraer a las hembras y reproducirse. Estos insectos tienen sus oídos en las patas anteriores.

La investigación descubre que, como los humanos, los saltamontes también usan un mecanismo para escuchar que requiere la transmisión de las vibraciones del sonido en el aire a un líquido o fluido situado en la cóclea o caracol, el cual baña las células receptoras.

En los mamíferos, el laberinto coclear permite que los sonidos sean descompuestos en diferentes frecuencias y pasen al cerebro para ser analizados. De esta forma logramos diferenciar los instrumentos de una orquesta sinfónica.

"En cualquier persona, el sonido es captado por la oreja y el canal auditivo. Las vibraciones van al tímpano, y a través de huesecillos del oído medio, pasan al fluido de la cóclea o caracol (oído interno), para ser descompuestas y luego procesadas por el cerebro. En síntesis, usted o yo capturamos las vibraciones del sonido en el aire para luego transformarlas. Pero esa etapa de transmisión de la energía acústica del aire a un líquido era algo que no sabíamos que también hacían los saltamontes", explica Montealegre.

El científico agrega que, en la especie de Gorgona, esa nueva estructura que alberga aquel líquido mágico que su investigación descubrió se llama vesícula auditiva, y ayuda a los insectos a afinar la sensibilidad para detectar sonidos de baja intensidad o débiles.

Normalmente, los saltamontes son nocturnos y se comunican con sonidos ultrasónicos por encima de los 23.000 hertz (unidad de frecuencia que mide las ondas de sonido), inaudibles para los humanos, que solo pueden oír entre 50 y 20.000 hertz.

En el hombre, la cóclea alberga entre 17.000 y 23.000 células receptoras distribuidas en una longitud de unos 30 milímetros, mientras que la cóclea del saltamontes tiene solo entre 15 y 70 células receptoras en un espacio de menos de 1 milímetro.

Pero a pesar de esas diferencias, este último sigue siendo un oído elaborado y fino que permite a los chapulines detectar a sus congéneres y los sonidos de radar que emiten sus principales enemigos: los murciélagos insectívoros, que también usan frecuencias muy altas para navegar en la oscuridad y encontrar alimento. De esta forma, ellos pueden saber cuándo alguno de estos mamíferos voladores está al acecho.

Según Montealegre, "a través de alta tecnología como modelos computarizados en 3D, observamos que esa nueva vesícula auditiva en los insectos, a diferencia de la cóclea humana, que es enrollada, en estos invertebrados es lineal, lo que la hace accesible para hacer estudios".

Allí es donde se empieza a justificar el hallazgo, publicado en noviembre por la revista Science, apoyado por Parques Nacionales y patrocinado por Human Frontier Science Program (HFSP), National Geographic y el Royal Society de Inglaterra, y en el que participó Daniel Robert, científico de la Universidad de Bristol.

"Estos oídos son 'micrófonos biológicos' ultrasensibles que permiten capturar sonidos extremadamente ultrasónicos en ambientes adversos como nuestras selvas lluviosas; por eso, constituyen modelos ideales para el diseño de microsensores de uso industrial. Ya tenemos planes para estudiar el sistema auditivo del animal más ultrasónico del planeta, otro saltamontes que también vive en Gorgona y que se comunica a 150.000 hertz", explicó Montealegre.

"El oído de estos saltamontes nos está enseñando que hay complejos mecanismos de audición a escalas diminutas. Ahora solo tenemos que aprender a copiarlos y aprovecharlos para el bienestar humano", opinó por su parte Daniel Robert, quien dijo que al mejorar nuestra comprensión de la audición de los insectos, podemos perfeccionar los audífonos para personas con problemas auditivos, sistemas biomédicos de imágenes para hospitales y la evaluación no invasiva, hecha con ultrasonidos, de edificios y puentes. Todo un exigente ejercicio de investigación que se sigue moviendo desde lo simple hasta lo más complejo.

Javier Silva Herrera
Redacción Vida de Hoy

Publicación
eltiempo.com
Sección
Medio ambiente
Fecha de publicación
8 de diciembre de 2012
Autor
Javier Silva Herrera

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