En la oscuridad densa del sotobosque tropical, donde hojas, ramas y sombras se superponen en un aparente caos, un pequeño murciélago despliega una habilidad que parece desafiar la intuición. El murciélago común de orejas negras (Micronycteris microtis) es capaz de detectar insectos silenciosos posados sobre hojas sin tocarlas y sin verlas. Ahora, un estudio publicado en Journal of Experimental Biology ofrece la primera explicación plausible de cómo lo logra, apoyándose en un aliado inesperado: un robot.
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La investigación fue liderada por una científica del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI) en colaboración con ingenieros robóticos de la Universidad de Cincinnati y la Universidad de Amberes. Juntos, buscaron desentrañar un mecanismo conocido como “efecto de reflejo acústico”, una hipótesis que sugiere que los murciélagos utilizan las hojas como si fueran espejos sonoros para localizar a sus presas.
La coautora Inga Geipel, investigadora asociada del STRI, había propuesto anteriormente que M. microtis escanea las hojas con sonido desde un ángulo específico, de manera similar a como una persona mira un espejo de lado. Según esta idea, si la hoja está vacía, los sonidos emitidos por el murciélago rebotan y se alejan, sin devolver un eco útil. En cambio, si hay un insecto posado, parte del sonido se refleja en el cuerpo tridimensional de la presa y regresa al murciélago, señalando la presencia de alimento.
“Siempre me ha sorprendido cómo estos pequeños animales no solo son capaces de orientarse en la compleja maraña del sotobosque en completa oscuridad, sino también cómo encuentran y capturan diminutos insectos con una precisión increíble, utilizando sus propios sonidos”, afirma Geipel. “Aún así, solo tenemos un conocimiento limitado de cómo cazan los murciélagos en este entorno tan concurrido, y nuestro estudio ayuda a explicar cómo son capaces de llevar a cabo esta difícil tarea”.
Un problema de ángulos, tiempo y energía
La teoría del “espejo acústico” plantea, sin embargo, un desafío: para elegir el ángulo correcto desde el cual escanear una hoja, el murciélago necesitaría conocer antes la posición y orientación de cada hoja. Realizar esas mediciones una por una implicaría un gasto considerable de tiempo y energía, algo poco compatible con la caza eficiente.
Ante este dilema, los investigadores propusieron que los murciélagos no necesitan medir las hojas. En su lugar, pueden aprovechar la estabilidad de los ecos que provienen de presas posadas sobre ellas. Las hojas vacías generan ecos que cambian rápidamente con el ángulo, mientras que los insectos, al tener volumen, reflejan el sonido de forma más constante.
Para poner a prueba esta idea, el equipo decidió salir del terreno puramente teórico.
Un robot para imitar la caza
El grupo construyó un robot capaz de emitir señales ultrasónicas y seguir ecos, sin medir el tamaño ni la orientación de las hojas. En un entorno experimental, el robot exploró hojas de cartón colocadas de manera aleatoria; una de ellas contenía una libélula falsa. El dispositivo avanzaba guiado por los ecos: si estos se debilitaban demasiado, seguía adelante; si se mantenían estables, se acercaba.
Murciélago común de orejas negras (Micronycteris microtis) comiendo una libélula recién capturada. Foto:Christian Ziegler
“Los experimentos conductuales ya habían sugerido cómo estos murciélagos podrían resolver el problema de encontrar hojas ocupadas por presas, pero queríamos saber si esa explicación era realmente suficiente para que el comportamiento funcionara”, señaló Dieter Vanderelst, autor principal del artículo. “Al incorporar la estrategia hipotética de búsqueda de alimento del murciélago en un robot y probarla en el mundo físico, nos preguntamos si una solución simple y elegante puede tener éxito en condiciones acústicas complejas”.
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Los resultados fueron contundentes. El robot detectó correctamente la libélula el 98 % de las veces y solo confundió hojas vacías con hojas ocupadas en el 18 % de los casos. Los datos mostraron que las hojas desocupadas producían ecos cuyo volumen caía rápidamente al cambiar el ángulo, mientras que las hojas con “presa” generaban ecos estables desde múltiples direcciones. El sistema era más preciso cuando el robot se acercaba desde los mismos ángulos que utilizan los murciélagos en la naturaleza.
Montaje experimental que incluye un brazo robótico equipado con un cabezal SONAR. Foto:Dieter Vanderelst
“Lo que más me fascina es que, al volar a una altura bien elegida, los murciélagos pueden utilizar las hojas como espejos para centrar automáticamente su atención en aquellas hojas que les interesan”, afirma Herbert Peremans, autor principal del estudio. “Este ejemplo muestra claramente que la naturaleza no desarrolla componentes, sino sistemas”.
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Más allá de explicar la eficiencia de M. microtis, el estudio amplía la comprensión de cómo otros murciélagos cazan presas sobre superficies. Además, el método podría inspirar nuevos sistemas SONAR aplicables a la agricultura, como la detección de frutos o plagas, trasladando la lógica de la caza nocturna a la producción de alimentos.
REDACCIÓN CIENCIA
