Anatomía y funcionalidad
del sistema de ecolocalización
de los microquirópteros
MVZ. Sendey Chávez Ramírez
Quirópteros
Los quirópteros o mejor conocidos como murciélagos, son mamíferos unguiculados que tienen adaptada una membrana entre sus cinco dedos que funciona como ala.
Del latín mus caecus alatus, murciélago significa ratón ciego alado, nombre que se adoptó debido al gran parecido de estos con un ratón, de escasos ojos y con disponibilidad de vuelo.
Estos mamíferos se encuentran distribuidos por todo el mundo, a excepción de las zonas polares y las montañas de gran altura. Los murciélagos ocupan el segundo lugar en especies de mamíferos; a nivel mundial existen alrededor de 800 especies y tan solo en México se cuenta con 154 especies distribuidas en todo el país quedando como el primero en biodiversidad de murciélagos.
La mayoría de los murciélagos se alimentan de insectos, y son un importante factor en control de plagas debido a la gran cantidad de insectos que devoran en una sola noche, otros se alimentan de frutas, polen, néctar, peces, otros son hematófagos y ocasionalmente existen carnívoros.
A pesar de sus escasos ojos, los murciélagos se orientan espléndidamente en total obscuridad y no necesitan de la vista para realizar maniobras de vuelo que involucran librar diversos obstáculos o para rastrear su alimento.
Esta capacidad está dada por un complejo sistema de ecolocalización donde se involucran varias partes anatómicas del murciélago que le permiten la emisión de sonidos de alta frecuencia a través de la boca (vespertiliónidos) o la nariz (rinolófidos), y son captados en forma de eco por el oído en el cual viajan al cerebro donde existen grupos de neuronas altamente especializadas que interpretan estos sonidos, así los murciélagos logran tener una "visión" del panorama nocturno con una satisfactoria precisión.
Hasta 1793 no se conocía cómo estos mamíferos podían orientarse en total oscuridad; en este año el italiano Lazzaro Apallanzani experimentó con murciélagos a los cuales les cubrió los ojos, demostró que sin ayuda de la vista podían volar en la oscuridad sin complicaciones pero al limitarlos de oído volaban torpemente. En 1920 Hartridge propuso que los murciélagos se orientaban mediante los ecos de sonidos de alta frecuencia. Para el año de 1938 en EU Griffin demostró esta hipótesis, mediante micrófonos de registro logró identificar los sonidos de alta frecuencia.
Dentro del orden Quiróptera encontramos dos divisiones, megaquirópteros representados por una sola familia, los zorros voladores, estos se encuentran en distintas partes de Asia, África y Australia.
El suborden microquiróptera incluye a murciélagos insectívoros, frugívoros comedores de fruta, polinívoros comedores de polen, ictiófagos que cazan peces y hematófagos principalmente, y se encuentran ampliamente distribuidos.
Los murciélagos emiten sonidos de alta frecuencia para rastrear su alimento o bien librar objetos en el ambiente nocturno. Los pulsos de los sonidos viajan delante de la ruta de vuelo, si se detecta algún blanco el murciélago reorienta su camino y manda más pulsaciones para localizar a su presa modificando las frecuencias emitidas. Los sonidos regresan al oído del murciélago en forma de ecos; en ese momento el murciélago corta su emisión para escuchar los sonidos venidos desde su presa, este comportamiento es bien conocido en insectívoros. Desde el oído los sonidos pasan hasta el cerebro, células altamente especializadas interpretan estas diferentes frecuencias dando información específica y detallada del objeto como localización, tamaño, altura de vuelo.
Insectos, como la mariposa nocturna, tienen adaptadas sus membranas para detectar el sonar del murciélago, este para no ser evadido emite frecuencias mucho mayores a las normales que la mariposa nocturna no podrá detectar.
Los vespertiliónidos emiten sus sonidos a través de la boca, estos se originan a nivel de la laringe que está totalmente especializada, los cartílagos están osificados y unidos entre sí, los músculos intrínsecos están notablemente bien desarrollados y dan soporte a las membranas vibrantes que son cortas y delgadas, permitiendo generar los sonidos de alta frecuencia.
Mediante la emisión de sonidos de alta frecuencia
los murciélagos insectívoros localizan su presa en
un ambiente de total oscuridad.
Los murciélagos producen sonidos inaudibles al oído humano que van desde los 30 KHz a 200 KHz, el oído humano registra frecuencias de 20 Hz a 20 KHz. El número de vibraciones por segundo dan la frecuencia, y se mide en hertz.
Algunos sonidos son armónicos, de distintas frecuencias, son el doble, el triple o el cuádruple de la frecuencia determinada.
La mayor parte de los murciélagos emiten pulsaciones de una variedad de frecuencias, y son las llamadas frecuencia modulada FM, este tipo de frecuencia FM permite al murciélago diferenciar bien a su presa y estas van seguidas de frecuencias armónicas. El murciélago no solamente obtiene información de la primera frecuencia, sino también de la 2ª, 3ª y 4ª frecuencias.
En el 2º pulso armónico el murciélago obtiene gran cantidad de información del Efecto Doppler (insectívoros), que es propiamente la relación entre la distancia del objeto y la recepción del sonido, es decir, un murciélago emite sonidos y la presa que transmite los ecos se mueven independientemente; el murciélago escucha este eco a una frecuencia distinta de la emitida.
Otros murciélagos utilizan frecuencias constantes FC, y las frecuencias llegan en un solo tono al cual sus oídos son menos sensibles; esto el murciélago lo corrige bajando la frecuencia de emisión de FC así el murciélago recibe estos sonidos con mayor agudeza. Los murciélagos insectívoros utilizan frecuencias FC-FM, en su etapa de búsqueda se emiten FC para encontrar la presa; cuando el murciélago ha detectado su blanco, este cambia sus emisiones a FM en la fase del eco, esto le permite un rastreo más preciso al escuchar una amplia gama de frecuencias desde las FM.
Efecto Doppler
El murciélago y la presa se mueven independien-
temente, el murciélago escucha el eco a una
frecuencia distinta de la emitida.
Se conocen tres regiones de alta especialización a nivel de corteza auditiva 1) El área FC-FC de color naranja obscuro. 2) El área FM-FM verde 3) El área de frecuencia constante del efecto Doppler (DSCF) donde oscilan frecuencias entre 60 y 62 KHz.
https://nelson.beckman.illinois.edu/courses/neuroethol/models/
bat_echolocation/bat_echolocation.html
Otras especies de murciélagos
Zorro volador
Murciélagos rinolófidos
Este tipo de murciélagos emiten sonidos a través de los orificios nasales, los murciélagos frugívoros presentan una hoja nasal bien marcada y característica de este tipo de microquirópteros. La función de la hoja nasal es de dirigir y cambiar el sentido del sonido, actúa como una antena direccional, aunque también modifica la calidad de emisión.
Murciélagos polinívoros
Los murciélagos polinívoros y nectívoros encuentran su alimento ayudados por su excelente olfato y utilizan el sistema de sonar para orientarse y evitar obstáculos. Las plantas asociadas a estos murciélagos son generalmente de colores claros y se abren en la noche. La simbiosis entre estos dos organismos es de importancia, la planta ofrece alimento al murciélago mientras que este contribuye a la polinización de las flores.
Murciélagos vampiros (hematófagos)
Los murciélagos hematófagos utilizan su excelente olfato y sentido de la vista para localizar su presa. Aunque no tienen bien desarrollado su sistema de sonar, poseen un agudo oído que les permite orientarse en la oscuridad.
Desmodus rotundus
