Los murciélagos usan estructuras distintas en la laringe para producir llamadas de ecolocalización de alta frecuencia y llamadas sociales de baja frecuencia, según un estudio Coen Elemans y su equipode la Universidad del Sur de Dinamarca publicado este martes en la revista PLOS Biology. Según los autores, las estructuras utilizadas para hacer las llamadas de tono bajo son análogas a las que utilizan los vocalistas de death metal en sus gruñidos.
Los murciélagos tienen un rango vocal extremadamente grande de 7 octavas, en comparación con las 3 o 4 octavas de la mayoría de los mamíferos, incluidos los humanos. Sus llamadas de ecolocalización y llamadas sociales oscilan entre 1 y 120 kilohercios, lo que las hace únicas entre los mamíferos.
Para comprender cómo las diferentes estructuras vocales permiten a los murciélagos crear una gama tan amplia de llamadas, los investigadores extrajeron la laringe de cinco murciélagos adultos de Daubenton (Myotis daubentonii ), los montaron y filmaron a 250 000 fotogramas por segundo mientras aplicaban un flujo de aire para imitar la vocalización natural. Luego utilizaron el aprendizaje automático para reconstruir el movimiento de las membranas vocales que estaban oscurecidas por otras estructuras.
El grito del murciélago
"Identificamos por primera vez qué estructuras físicas dentro de la laringe oscilan para hacer sus diferentes vocalizaciones”, explica Elemans. “Por ejemplo, los murciélagos pueden hacer llamadas de baja frecuencia, usando sus llamadas "cuerdas vocales falsas", como lo hacen los cantantes humanos de death metal".
Las cuerdas vocales falsas se llaman así porque se parecen a las cuerdas vocales, pero no se usan en el habla y el canto humanos normales. Solo los gruñidores de death metal y los cantantes de garganta de unas pocas culturas alrededor del mundo usan sus cuerdas vocales falsas como los murciélagos. Los seres humanos mueven las cuerdas vocales hacia abajo para que oscilen junto con las cuerdas vocales.
"Esto hace que las cuerdas vocales se vuelvan pesadas y, por lo tanto, vibren a frecuencias muy bajas", añade Jonas Håkansson, primer autor del estudio. En conjunto, el rango vocal normal de un murciélago abarca siete octavas, informa el equipo de investigación. "Eso es notable. La mayoría de los mamíferos tienen un rango de 3-4, y los humanos alrededor de 3. Algunos cantantes humanos pueden alcanzar un rango de 4-5, pero son muy pocos. Ejemplos bien conocidos son Mariah Carey, Axl Rose y Prince. Resulta que los murciélagos superan este rango al usar diferentes estructuras en su laringe”, afirma Elemans.
Vibraciones sostenidas
Los autores del trabajo descubrieron que la presión del aire generaba vibraciones autosostenidas en la membrana vocal a frecuencias entre 10 y 70 kilohercios, suficientes para producir llamadas de ecolocación de alta frecuencia. En contraste, los pliegues gruesos de la membrana justo encima de las cuerdas vocales, llamados "pliegues ventriculares", vibraron a frecuencias entre 1 y 3 kilohercios, y probablemente estén involucrados en la producción de llamadas sociales de baja frecuencia de los animales.
El estudio es el primero en observar directamente vibraciones autosostenidas en estructuras vocales de murciélagos que pueden generar ecolocalización y llamadas sociales. La selección natural para producir llamadas de alta frecuencia para la ecolocalización de presas y llamadas de frecuencia mucho más bajas para la comunicación social han creado distintas presiones evolutivas que expandieron el rango vocal de los murciélagos, dicen los autores.
El estudio es el primero en observar directamente vibraciones autosostenidas en estructuras vocales de murciélagos
"Un murciélago puede determinar la forma, el tamaño y la textura de los objetos que hacen eco en milisegundos”, afirma Lasse Jakobsen. El estudio también revela por primera vez cómo los murciélagos pueden hacer sus llamadas de ecolocalización de frecuencia extraordinariamente alta. Lo hacen haciendo vibrar membranas vocales muy delgadas, estructuras que los humanos también tuvieron alguna vez, pero que se perdieron en nuestra evolución.
"Filmamos directamente estas membranas vocales por primera vez. Para mostrar sus vibraciones necesitábamos filmar a velocidades extremadamente altas, hasta 250.000 fotogramas por segundo. Vemos muchas adaptaciones en la laringe, que creemos que son responsables de la capacidad del murciélago para hacer llamadas de muy alta frecuencia muy rápido, para que puedan atrapar insectos mientras vuelan", sostiene Håkansson.
Referencia: Bats expand their vocal range by recruiting different laryngeal structures for echolocation and social communication (PLoS Biology) DOI 10.1371/journal.pbio.3001881
