Un equipo de neurocientíficos ha logrado resolver el enigma de cómo los peces son capaces de localizar fuentes de sonido bajo el agua, una habilidad que los humanos no poseemos. Los investigadores han descrito el mecanismo auditivo de un diminuto pez llamado Danionella cerebrum en un estudio publicado en la revista Nature. Este descubrimiento arroja luz sobre una cuestión que ha intrigado a la comunidad científica durante décadas.
A diferencia de los humanos, que determinamos la dirección de un sonido analizando la diferencia de tiempo entre su llegada a cada oído, los peces han demostrado en estudios de comportamiento su capacidad para localizar fuentes sonoras como presas o depredadores en el medio acuático. Sin embargo, el mecanismo exacto detrás de esta habilidad ha sido un misterio hasta ahora.
Los investigadores, liderados por el profesor Benjamin Judkewitz de Charité—Universitätsmedizin Berlin, eligieron a Danionella cerebrum como modelo de estudio debido a su diminuto tamaño (unos 12 milímetros), su transparencia casi completa a lo largo de su vida y su complejo repertorio de comportamientos, incluyendo la comunicación por sonido. Además, la transparencia de su cabeza y cuerpo permite a los científicos observar directamente su cerebro, lo que lo convierte en un organismo interesante para la investigación neurobiológica.
El papel de la velocidad de partículas y la presión sonora
Mediante el uso de altavoces submarinos especiales y el análisis del comportamiento de los peces, el equipo descubrió que Danionella es capaz de determinar la dirección del sonido gracias a un mecanismo auditivo único. A diferencia de los humanos, que percibimos la presión sonora a través del tímpano, los peces también pueden detectar la velocidad de las partículas en el agua.
Cerca de una fuente sonora, las partículas de agua se mueven de un lado a otro a lo largo de un eje orientado hacia y desde el altavoz. Sin embargo, este movimiento oscilatorio no proporciona información sobre la dirección específica del sonido. Para resolver este problema, los peces analizan la velocidad de las partículas en función de la presión sonora actual.
La presión sonora pone en movimiento la vejiga natatoria comprimible de los peces, que a su vez es reconocida por las células ciliadas del oído interno. Este segundo canal auditivo indirecto proporciona a los peces la referencia necesaria para la audición direccional, confirmando experimentalmente un modelo teórico propuesto en la década de 1970.
Implicaciones y futuras investigaciones
El descubrimiento del mecanismo de audición direccional en peces abre nuevas vías para la investigación en el campo de la neurobiología y la acústica subacuática. Comprender cómo los peces localizan sonidos bajo el agua podría tener aplicaciones en el desarrollo de tecnologías de sonar y sistemas de comunicación subacuática.
Además, este estudio destaca la importancia de Danionella cerebrum como organismo modelo para la investigación del cerebro. Su pequeño tamaño, transparencia y complejo repertorio de comportamientos lo convierten en una herramienta valiosa para los neurocientíficos que buscan entender mejor la función y evolución del cerebro de los vertebrados.
El equipo de investigación planea continuar explorando los mecanismos neuronales detrás de la audición direccional en peces y cómo esta habilidad influye en su comportamiento y ecología. Futuros estudios podrían arrojar luz sobre la evolución de los sistemas sensoriales en diferentes ambientes y cómo los animales se adaptan a los desafíos de la comunicación en el medio acuático.
¿Todos los peces tienen la capacidad de localizar sonidos bajo el agua?
Aunque se ha observado la audición direccional en varias especies de peces, aún se necesitan más investigaciones para determinar si esta habilidad es universal entre todos los peces. Es posible que diferentes especies hayan desarrollado mecanismos auditivos especializados en función de su entorno y necesidades ecológicas.
¿Cómo afecta la contaminación acústica a la audición de los peces?
La creciente contaminación acústica en los océanos, causada por actividades humanas como el tráfico marítimo y la exploración sísmica, puede tener un impacto negativo en la capacidad de los peces para localizar sonidos y comunicarse efectivamente. Los estudios sobre el mecanismo auditivo de los peces pueden ayudar a comprender mejor cómo la contaminación acústica afecta a las poblaciones de peces y a desarrollar estrategias para mitigar estos efectos.
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