Este artículo apareció originalmente en La conversación.
Abril en el Panhandle de Florida. Hacía calor, humedad y se avecinaba una tormenta. Pero como estudiante recién graduado, me sentí aliviado por escapar de mi primer invierno brutal en Minnesota. Estaba acompañando a mi asesor, Paloma Gonzalez-Bellidoen un proyecto que acabaría dominando mi doctorado. trabajar. Afuera, en el matorral, mis ojos se lanzaban a cada movimiento, en alerta por si había un insecto al que le gustan las cuentas brillantes.
Laphria saffrana, también conocidas como moscas ladronas, son moscas gruesas de color negro y amarillo. La mayor parte de la cabeza de un laphria está formada por sus grandes ojos, entre los cuales se encuentra una formidable probóscide, una pieza bucal larga y tubular que puede liberar un potente veneno capaz de incapacitar a sus presas en un abrir y cerrar de ojos.
Las fotos que Paloma me mostró antes de llegar allí, aunque impresionantes, no sirvieron de ayuda para buscar la mosca. Había insectos volando en todas direcciones, sus movimientos eran borrosos, haciendo imposible distinguir ningún detalle. Solo tuve una fracción de segundo para descubrir si lo que estaba viendo era una laphria, una avispa chaqueta amarilla de color similar o algo completamente distinto.
A pesar de su visión relativamente cruda, las moscas que estaba buscando son mucho más hábiles que yo para detectar los insectos a los que se dirigen. De alguna manera son capaces de concentrarse en su presa preferida: los escarabajos. Basándose en sus observaciones de campo del año anterior, Paloma pensó que lo hacían buscando el destello de las alas de los escarabajos.
Si tenía razón, Laphria ha dado con un ingenioso truco que equilibra la necesidad de velocidad, precisión y especificidad. Estas son algunas de las pistas que hemos encontrado para los secretos de su éxito.
Siguiendo el flash
Paloma había estudiado previamente otros insectos depredadores como libélulas y moscas asesinas. Su ojos compuestos no proporcionan muchos detalles sobre el mundo visual, lo que hace posible engañarlos para que persigan cuentas simples como si fueran sus insectos presa.
Pero cuando Paloma intentó el mismo juego de manos con laphria, no optaron por las cuentas negras normales. Sólo perseguían cuentas claras.
La única diferencia importante entre laphria y los otros depredadores que Paloma había estudiado es que son quisquillosos con la comida. Su presa preferida son los escarabajos. Entonces, Paloma y nuestra colaboradora, Jennifer Talley, especularon que la razón por la que los laphria se sienten atraídos por las cuentas brillantes es porque reflejaban la luz y destellaban como las alas transparentes de un escarabajo.
En Florida, probamos esta idea cambiando las simples cuentas negras por un panel de luces LED que podíamos programar para que parpadearan en secuencia a una frecuencia que coincidiera con el aleteo de los escarabajos, que puede oscilar entre 80 y 120 latidos por segundo. .
En un recinto al aire libre, Paloma colocó una tras otra en un tronco moscas ladrones previamente capturadas. Afuera, Jennifer y yo controlábamos el panel LED frente al tronco y las cámaras de alta velocidad que capturaban la acción.
Los píxeles LED parpadearon en secuencia, simulando un objetivo en movimiento. Laphria siguió las luces con gran interés sólo cuando destellaban con la misma frecuencia con la que los escarabajos batían sus alas.
Pero incluso cuando nuestros experimentos iniciales comenzaron a confirmar la hipótesis, se presentó un nuevo enigma. ¿Cómo rastrean las moscas con precisión a sus presas?
Estrategia única para rastrear e identificar
Antes de perseguirlos, todos los depredadores visuales, incluida laphria, deben seguir con precisión los movimientos de sus presas. Aunque muchos animales tienen esta habilidad, lo que encontramos en laphria fue, para nuestra sorpresa, una fórmula ligeramente modificada en comparación con otros depredadores. Su estrategia les permite no sólo rastrear con precisión sino también contar esos destellos de los movimientos de las alas de sus presas.
Cuando miré los videos de alta velocidad de laphria siguiendo los LED parpadeantes y los escarabajos reales, noté que principalmente movían la cabeza en ráfagas cortas, llamadas sacadas, intercalados con pocos o ningún otro movimiento. Estas sacudidas son extremadamente rápidas, duran menos de 40 milisegundos y el tiempo entre ellas es sólo un poco más largo. A simple vista, esto parece un movimiento continuo, pero nuestros vídeos de alta velocidad muestran lo contrario. El grado en que las moscas movían sus cabezas durante cada ráfaga dependía de la velocidad del objetivo y de qué tan lejos del centro estaba de la dirección de la mirada de la mosca.
Lo que nos dijeron nuestros hallazgos es que en lugar de mover continuamente la cabeza para mantener la posición del objetivo dentro de las partes más sensibles de sus ojos, laphria le permite pasar sobre su retina, moviéndose sólo cuando se desenfoca. Creemos que esta estrategia les ayuda a contar los destellos del batir de las alas de la presa, lo que determina su interés continuo.
Es decir, los laphria conocen la frecuencia de los aleteos de su presa más sabrosa y, por lo tanto, prestan atención a los destellos que coinciden. Si el recuento de destellos coincide con sus expectativas, continuarán rastreando el objetivo después de que salga de la zona sensible de sus ojos.
Sin embargo, para volver a enfocarlo, deben tener en cuenta su velocidad y la posición donde lo vieron por última vez. Debido a que el tamaño de la sacada coincide con la velocidad de la presa, creemos que los laphria realizan un seguimiento de la rapidez con la que se mueve la presa y, al mismo tiempo, cuentan los destellos de sus aleteos. Entonces, una vez que un escarabajo se sale de foco, el depredador sabe cuánto mover la cabeza para volver a enfocar.
Aunque las personas siguen objetos en movimiento todo el tiempo, como mientras practican deportes como béisbol o tenis o incluso simplemente mientras observan un pájaro volar,es un proceso complejo. Se trata de una interacción dinámica entre los sistemas visual y muscular.
Independientemente de la motivación, el objetivo al seguir visualmente a un objetivo es el mismo: entrenar la zona más sensible de los ojos, conocida como fóveasobre el elemento de interés. Laphria saffrana aparentemente han modificado esa regla para que puedan aprender más sobre el objetivo. Su estrategia de predicción personalizada les permite localizar con precisión y perseguir rápidamente sus necesidades dietéticas muy específicas.