Los murciélagos son maestros en la detección de sonidos, y mucho de eso tiene que ver con la mecánica y la estructura de esas orejas adorablemente grandes. Un conjunto de características únicas del oído interno puede explicar cómo un grupo de murciélagos desarrolló las sofisticadas estrategias de ecolocalización que les han permitido prosperar en todos los continentes excepto en la Antártida, informan los científicos. hoy en Naturaleza.
Los investigadores examinaron los cráneos de 39 especies de murciélagos de dos grupos principales llamados Yinpterochiroptera y Yangochiroptera. Descubrieron que los yangoquirópteros, que incluyen a la mayoría de las familias de murciélagos y el 82 por ciento de las especies ecolocadoras, tienen oídos internos diferentes a los de cualquier otro mamífero. Estos murciélagos tienen oídos internos con espacio adicional dentro de la cóclea y más neuronas, lo que puede ayudarlos a cazar en una amplia gama de entornos.
“Suponemos que permite las llamadas de ecolocalización realmente complicadas por las que los murciélagos yangochirópteros son famosos”, dice Bruce Patterson, curador de mamíferos en el Museo Field de Historia Natural de Chicago y coautor de los hallazgos.
Los murciélagos se dividían tradicionalmente en dos grupos llamados Megachiroptera y Microchiroptera, o megamurciélagos y micromurciélagos. Los megaquirópteros incluían a los zorros voladores, que generalmente encuentran frutos y néctar a través de la vista y el olfato, aunque algunos también usan chasquidos de lengua como señales de ecolocalización. Los microquirópteros engloban a los murciélagos que tienen un tipo de ecolocalización que utiliza sonidos producidos en la laringe, conocida como ecolocalización laríngea. Los micromurciélagos comen principalmente insectos, incluyendo plagas agrícolas
Sin embargo, desde el año 2000, la evidencia genética ha indicado que algunos de estos ecolocalizadores son en realidad más estrechamente relacionado a los megamurciélagos que a otros micromurciélagos. Esto llevó a los investigadores a proponer dos nuevos grupos. Los yinpterochiropterans habitan en el hemisferio oriental e incluyen zorros voladores, así como algunas otras familias, como la herradura y los murciélagos de cola de ratón. Por el contrario, las 938 especies de yangochiropteran se encuentran en todo el mundo. Sus filas incluyen los murciélagos de cola libre, los murciélagos vampiros, los murciélagos con cara de fantasma, los gran murciélago marrón
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La amplia gama de adaptaciones encontradas entre estos murciélagos ha obstaculizado a los científicos que buscan rasgos anatómicos que puedan diferenciar a los yangoquirópteros de los yinpteroquirópteros. “La mayor parte de la diversidad está en los yangoquirópteros”, dice Patterson. “Así que encontrar algo que los uniera a todos fue como una aguja en un pajar, pero este conjunto de personajes del oído interno parece ser exactamente eso”.
Él y sus colaboradores investigaron cráneos de 19 de las 21 familias de murciélagos vivos. El equipo usó una tomografía computarizada para mirar dentro de los diminutos cráneos y examinó finas secciones transversales de las estructuras del oído interno bajo el microscopio.
Desde el Período Jurásico, los mamíferos han tenido una disposición distintiva de las estructuras del oído interno dentro de la cóclea en forma de concha de caracol. Un grupo de cuerpos celulares de neuronas llamado ganglio transmite los impulsos nerviosos recibidos por las células ciliadas al cerebro. El ganglio está contenido en una pared ósea gruesa perforada por pequeños poros que permiten el paso de las fibras nerviosas.
Pero en los yangoquirópteros, la configuración se ve un poco diferente. “A medida que asciendes por esta espiral, la pared se abre”, dice Patterson. En algunos murciélagos, los pequeños poros se convierten en “ventanas mucho más grandes” que permiten el paso de grandes haces de nervios. Eventualmente, dice Patterson, “la pared simplemente desaparece y el ganglio en realidad sale del canal”. En otros yangoquirópteros, la pared ósea está ausente a lo largo del canal ganglionar. Como resultado, los murciélagos pueden acumular más neuronas para recibir señales auditivas entrantes.
Lo que esto sugiere, dice Patterson, es que “fue la mayor libertad de las restricciones del canal óseo, el tamaño más grande del ganglio y el agrupamiento más íntimo de [nerve fibers] eso fue responsable de la explosiva diversificación de los murciélagos yangoquirópteros”.
Entre los yinpterochiropterans, las especies que ecolocalizan emiten un aluvión de pulsos de sonido a una frecuencia constante. Este tipo de ecolocalización es excelente para encontrar insectos correteando sobre las hojas y otros desechos, pero no es de mucha ayuda para la caza al aire libre, dice Patterson. Los murciélagos yangochirópteros emiten llamadas de ecolocalización a intervalos más largos que comienzan alto antes de descender a frecuencias más bajas. Estos gritos les dan a los mamíferos voladores un “rayo de linterna” más poderoso que puede viajar más lejos y recopilar información más diversa sobre su entorno.
La estrategia podría adaptarse a una gama más amplia de condiciones. “Representó una especie de avance adaptativo para los murciélagos porque les dio el dominio de los cielos nocturnos y los liberó de concentrarse en los arbustos”, dice Patterson.
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Los hallazgos indican que los canales amurallados característicos de los murciélagos yinpterochiropteran hicieron una transición con el tiempo para crear la arquitectura única del oído interno de los yangochiropterans, escribió en un artículo M. Brock Fenton, biólogo de la Universidad Western en London, Ontario. breve reseña publicado en el mismo número de Naturaleza. Esto apoya la idea de que la ecolocalización surgió antes de esta división y que la habilidad se perdió más tarde en algunos yinpterochiropterans.
“Este es un nuevo y emocionante personaje de mamífero identificado en los murciélagos que puede usarse para arrojar nueva luz sobre cómo ha evolucionado la ecolocación laríngea en los mamíferos, abordando un debate evolutivo de larga data”, dijo Emma Teeling, profesora y bióloga de murciélagos en el University College Dublin, quien no participó en la investigación, escribió en un correo electrónico.
Curiosamente, los investigadores identificaron dos murciélagos yangoquirópteros que, a diferencia de sus parientes cercanos, tenían una gruesa pared ósea que recorre toda la cóclea. No está claro por qué se produjo este cambio evolutivo, aunque Patterson sospecha que está relacionado con la estrategia de caza altamente especializada de los murciélagos, que consiste en rozar la superficie del agua y atrapar pequeños peces o insectos con las patas.
Esta observación destaca el hecho de que quedan por investigar muchas preguntas sobre cómo ha evolucionado la ecolocalización en ambos grupos de murciélagos, dice.