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Biotremología

Los elefantes producen ruidos de baja frecuencia que viajan a grandes distancias como ondas sísmicas y son detectados por los órganos sensoriales ubicados en sus patas. [1]

La biotremología es el estudio de la producción, dispersión y recepción de vibraciones mecánicas por organismos , y su efecto en el comportamiento . Esto implica las bases neurofisiológicas y anatómicas de la producción y detección de vibraciones, y la relación de las vibraciones con el medio a través del cual se dispersan. Las vibraciones pueden representar señales utilizadas en la comunicación vibracional (sísmica) o señales inadvertidas utilizadas, por ejemplo, para localizar presas (en algunos casos incluso ambas). En casi todos los casos conocidos, se transmiten como ondas superficiales a lo largo del límite de un medio, es decir, ondas de Rayleigh u ondas de flexión. [2] [3] Si bien la mayor parte de la atención se dirige hacia el papel de las vibraciones en el comportamiento animal , las plantas también responden activamente a los sonidos y las vibraciones, por lo que este tema se comparte con la bioacústica vegetal . [4] También se postula que otros grupos de organismos (como los nematodos [5] ) producen activamente o al menos usan vibraciones para detectar su entorno, pero actualmente están mucho menos estudiados.

Tradicionalmente considerada parte de la bioacústica , la disciplina ha comenzado recientemente a divergir activamente por sí sola, debido a las muchas peculiaridades de la modalidad estudiada en comparación con el sonido . [2] La comunicación vibracional ha sido reconocida como evolutivamente más antigua que el sonido y mucho más frecuente, al menos entre los artrópodos , [6] [7] aunque las dos modalidades están estrechamente relacionadas y a veces se superponen. [8] Si bien se comparten muchos enfoques experimentales entre las dos disciplinas, los científicos en el campo de la biotremología a menudo utilizan equipos especiales, como vibrómetros láser , para detectar débiles emisiones vibratorias de animales y transductores electromagnéticos en contacto con el sustrato para experimentos de reproducción artificial. [9]

Historia

Los insectos que producen cigarras son un grupo conocido por utilizar únicamente señales vibratorias durante el cortejo. También constituyen numerosas plagas (la cigarra americana de la vid en la foto), por lo que los biotremólogos están desarrollando métodos alternativos de control de plagas sobre esta base. [10]

La comunicación vibratoria entre animales se ha observado durante cientos de años, aunque la idea de que las vibraciones pueden transmitir información data de mediados del siglo XX. El entomólogo sueco Frej Ossiannilsson fue pionero en este campo en 1949 al sugerir que las vibraciones transmitidas a través de las plantas desempeñan un papel en la comunicación de los insectos. Su trabajo que demostraba esta sugerencia no fue tomado en cuenta por sus contemporáneos porque muchos zoólogos creían que estos pequeños animales son físicamente incapaces de transmitir información a través de sustratos sólidos. Solo con la llegada de la tecnología de procesamiento de señales accesible décadas después, el trabajo de otros individuos y grupos pioneros, como el zoólogo esloveno Matija Gogala , estableció las bases de la biotremología. Sigue siendo una disciplina relativamente poco estudiada, al menos en comparación con la bioacústica, en parte porque la mayoría de las señales producidas por animales son indetectables para los sentidos humanos no aumentados. [2]

Sin embargo, ya se están utilizando o desarrollando activamente varios ejemplos de utilización práctica de los conocimientos obtenidos, como la interrupción del apareamiento mediante ruido vibracional para el control no químico de plagas y la detección de plagas de artrópodos ocultas (como insectos perforadores de madera). [10] [11]

Referencias

  1. ^ Günther, RH; O'Connell-Rodwell, CE ; Klemperer, SL (2004). "Ondas sísmicas de vocalizaciones de elefantes: ¿Un posible modo de comunicación?". Geophysical Research Letters . 31 (11): L11602. Bibcode :2004GeoRL..3111602G. doi :10.1029/2004GL019671.
  2. ^ abc Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (2016). "Biotremología". Current Biology . 26 (5): R187–R191. doi : 10.1016/j.cub.2016.01.054 . PMID  26954435.
  3. ^ Virant-Doberlet, Meta; Čokl, Andrej; Zorović, Maja (2006). "Uso de vibraciones de sustrato para orientación: del comportamiento a la fisiología". En Drosopoulos, Sakis; Claridge, Michael F. (eds.). Sonidos y comunicación de insectos . Boca Raton: CRC Press. págs. 81–98. doi :10.1201/9781420039337.ch5. ISBN 978-0-8493-2060-6.
  4. ^ Gagliano, Monica; Mancuso, Stefano; Robert, Daniel (2012). "Hacia la comprensión de la bioacústica vegetal". Tendencias en la ciencia vegetal . 17 (6): 323–325. doi :10.1016/j.tplants.2012.03.002. PMID  22445066.
  5. ^ Holbrook, Robert I.; Mortimer, Beth (2018). "Sensibilidad a la vibración encontrada en Caenorhabditis elegans". Revista de biología experimental . 221 (15): jeb178947. doi : 10.1242/jeb.178947 . PMID  29903836.
  6. ^ Cocroft, Reginald B.; Rodríguez, Rafael L. (2005). "La ecología conductual de la comunicación vibracional de los insectos". BioScience . 55 (4): 323–334. doi :10.1641/0006-3568(2005)055[0323:TBEOIV]2.0.CO;2.
  7. ^ Hill, Peggy SM (2008). Comunicación vibracional en animales . Harvard University Press. ISBN 9780674027985.
  8. ^ Caldwell, Michael S. (2014). "Interacciones entre el sonido aéreo y la vibración del sustrato en la comunicación animal". En Cocroft, Reginald B.; Gogala, Matija; Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (eds.). Estudio de la comunicación vibracional . Animal Signals and Communication. Vol. 3. Springer . págs. 65–92. doi :10.1007/978-3-662-43607-3_6. ISBN. 978-3-662-43606-6.
  9. ^ Michelsen, Axel (2014). "Aspectos físicos de la comunicación vibratoria". En Cocroft, Reginald B.; Gogala, Matija; Hill, Peggy SM; Wessel, Andreas (eds.). Estudio de la comunicación vibratoria . Animal Signals and Communication. Vol. 3. Springer . págs. 199–213. doi :10.1007/978-3-662-43607-3_11. ISBN. 978-3-662-43606-6.
  10. ^ ab Polajnar, Jernej; Eriksson, Anna; Lucchi, Andrea; Anfora, Gianfranco; Virant-Doberlet, Meta; Mazzoni, Valerio (2015). "Manipulación del comportamiento con vibraciones transmitidas por el sustrato: potencial para el control de plagas de insectos" (PDF) . Pest Management Science . 17 (1): 15–23. doi : 10.1002/ps.3848 . PMID  24962656.
  11. ^ Mankin, Richard W. (2012). "Aplicaciones de la acústica en el manejo de plagas de insectos". CAB Reviews . 7 (1): 1–7. doi :10.1079/PAVSNNR20127001.

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