La inteligencia de los cetáceos es la inteligencia general y la capacidad cognitiva derivada de los mamíferos acuáticos pertenecientes al infraorden Cetacea (cetáceos), que incluye a las ballenas barbadas , las marsopas y los delfines . En 2014, un estudio descubrió por primera vez que el calderón de aleta larga tiene más neuronas neocorticales que cualquier otro mamífero, incluidos los humanos, examinado hasta la fecha.
El tamaño del cerebro se consideraba anteriormente un indicador importante de la inteligencia de un animal. Sin embargo, muchos otros factores también afectan la inteligencia, y los descubrimientos recientes sobre la inteligencia de las aves han puesto en tela de juicio la influencia del tamaño del cerebro. [1] Dado que la mayor parte del cerebro se utiliza para mantener las funciones corporales, una mayor proporción de masa cerebral respecto de la corporal puede aumentar la cantidad de masa cerebral disponible para tareas cognitivas más complejas. [2] El análisis alométrico indica que, en general, el tamaño del cerebro de los mamíferos se escala aproximadamente en el exponente 2 ⁄ 3 o 3 ⁄ 4 de la masa corporal. [3] La comparación del tamaño real del cerebro con el tamaño esperado a partir de la alometría proporciona un cociente de encefalización (EQ) que puede usarse como un indicador más preciso de la inteligencia de un animal.
Se han descubierto células fusiformes (neuronas sin ramificaciones extensas) en los cerebros de la ballena jorobada , la ballena de aleta , el cachalote , la orca, [15] [16] los delfines mulares , los delfines de Risso y las ballenas beluga . [17] Los humanos, los grandes simios y los elefantes, especies todas bien conocidas por su alta inteligencia, son los únicos otros que se sabe que tienen células fusiformes. [18] : 242 Las neuronas fusiformes parecen desempeñar un papel central en el desarrollo del comportamiento inteligente. Tal descubrimiento puede sugerir una evolución convergente de estas especies. [19]
Los cerebros de los elefantes también muestran una complejidad similar a la de los delfines, y también son más complejos que los de los humanos, [20] y con una corteza más gruesa que la de los cetáceos. [21] En general, se acepta que el crecimiento del neocórtex , tanto en términos absolutos como en relación con el resto del cerebro, durante la evolución humana, ha sido responsable de la evolución de la inteligencia humana, sea cual sea su definición. Si bien un neocórtex complejo generalmente indica una inteligencia alta, existen excepciones. Por ejemplo, el equidna tiene un cerebro altamente desarrollado, pero no se lo considera ampliamente muy inteligente, [22] aunque las investigaciones preliminares sobre su inteligencia sugieren que los equidnas son capaces de realizar tareas cognitivas más avanzadas de lo que se suponía anteriormente. [23]
En 2014, se demostró por primera vez que una especie de delfín, el calderón de aleta larga , tiene más neuronas neocorticales que cualquier mamífero estudiado hasta la fecha, incluidos los humanos. [24] A diferencia de los mamíferos terrestres , los cerebros de los delfines contienen un lóbulo paralímbico, que posiblemente se use para el procesamiento sensorial. También se ha sugerido que, de manera similar a los humanos, la región paralímbica del cerebro es responsable del autocontrol, la motivación y las emociones de un delfín. [25] El delfín es un respirador voluntario , incluso durante el sueño, con el resultado de que la anestesia veterinaria de los delfines provocaría asfixia . [26] Ridgway informa que los EEG muestran una asimetría hemisférica alterna en ondas lentas durante el sueño, con ondas ocasionales similares al sueño de ambos hemisferios. [27] Este resultado se ha interpretado en el sentido de que los delfines duermen solo un hemisferio de su cerebro a la vez, posiblemente para controlar su sistema de respiración voluntaria o para estar atentos a los depredadores.
La mayor dependencia del delfín del procesamiento del sonido es evidente en la estructura de su cerebro: su área neuronal dedicada a la formación de imágenes visuales es sólo alrededor de una décima parte de la del cerebro humano, mientras que el área dedicada a la formación de imágenes acústicas es aproximadamente diez veces más grande. [28] Los experimentos sensoriales sugieren un alto grado de integración intermodal en el procesamiento de formas entre las áreas ecolocativas y visuales del cerebro.
La evolución de la encefalización en los cetáceos es similar a la de los primates. [29] Aunque la tendencia general en su historia evolutiva aumentó la masa cerebral, la masa corporal y el cociente de encefalización, algunos linajes en realidad sufrieron descefalización, aunque las presiones selectivas que causaron esto aún están en debate. [30] Entre los cetáceos, los odontocetos tienden a tener cocientes de encefalización más altos que los misticeti, lo que se debe al menos parcialmente al hecho de que los misticeti tienen masas corporales mucho mayores sin un aumento compensatorio en la masa cerebral. [31] En cuanto a qué presiones selectivas impulsaron la encefalización (o descefalización) de los cerebros de los cetáceos, la investigación actual defiende algunas teorías principales. La más prometedora sugiere que el tamaño y la complejidad del cerebro de los cetáceos aumentaron para soportar relaciones sociales complejas. [32] [31] [30] También podría haber sido impulsado por cambios en la dieta, la aparición de la ecolocalización o un aumento en el rango territorial. [31] [30]
Algunas investigaciones muestran que los delfines, entre otros animales, entienden conceptos como la continuidad numérica, aunque no necesariamente el conteo. [33] Los delfines pueden ser capaces de discriminar entre números. [34]
Varios investigadores que observan la capacidad de los animales para aprender la formación de grupos tienden a clasificar a los delfines aproximadamente al nivel de los elefantes en inteligencia, [35] y muestran que los delfines no superan a otros animales altamente inteligentes en la resolución de problemas. [36] Una encuesta de 1982 de otros estudios mostró que en el aprendizaje de la "formación de grupos", los delfines ocupan un lugar destacado, pero no tan alto como algunos otros animales. [37]
Los grupos de delfines varían considerablemente en tamaño. Los delfines de río suelen reunirse en grupos bastante pequeños, de entre 6 y 12 individuos, o, en algunas especies, en solitario o en parejas. Los individuos de estos pequeños grupos se conocen y se reconocen entre sí. Otras especies, como el delfín moteado oceánico , el delfín común y el delfín tornillo, viajan en grandes grupos de cientos de individuos. Se desconoce si todos los miembros del grupo se conocen entre sí. Sin embargo, las manadas grandes pueden actuar como una sola unidad cohesionada: las observaciones muestran que si se produce una perturbación inesperada, como la aproximación de un tiburón, desde el flanco o desde debajo del grupo, el grupo se mueve casi al unísono para evitar la amenaza. Esto significa que los delfines deben estar atentos no solo a sus vecinos cercanos, sino también a otros individuos cercanos, de manera similar a como los humanos realizan " olas de audiencia ". Esto se logra mediante la vista y, posiblemente, también mediante la ecolocalización. Una hipótesis propuesta por Jerison (1986) es que los miembros de una manada de delfines pueden compartir resultados de ecolocalización entre sí para crear una mejor comprensión de su entorno. [38]
Las orcas residentes del sur en Columbia Británica, Canadá, y Washington, Estados Unidos, viven en grupos familiares extensos. La base de la estructura social de las orcas residentes del sur es la matrilinaje, que consiste en una matriarca y sus descendientes de todas las generaciones. Varias matrilinas forman una manada de orcas residentes del sur, que es continua y extremadamente estable en cuanto a su composición, y tiene su propio dialecto que es estable a lo largo del tiempo. Una cría de orca residente del sur nace en la manada de su madre y permanece en ella de por vida. [39]
Un dialecto de los cetáceos es una tradición vocal determinada socialmente. Los complejos sistemas de comunicación vocal de las orcas se corresponden con sus grandes cerebros y su compleja estructura social. [40] Los tres grupos de orcas residentes del sur comparten algunos llamados entre sí y también tienen llamados únicos. [41] Al analizar la función de los dialectos de las orcas residentes, los investigadores John Ford, Graeme Ellis y Ken Balcomb escribieron: "Bien puede ser que las ballenas utilicen los dialectos como indicadores acústicos de la identidad y la pertenencia al grupo, lo que podría servir para preservar la integridad y la cohesión de la unidad social". [41] Las orcas residentes forman sociedades cerradas sin emigración ni dispersión de individuos y sin flujo genético con otras poblaciones de orcas. [42] Hay evidencia de que otras especies de delfines también pueden tener dialectos. [43] [44]
En los estudios sobre delfines mulares realizados por Wells en Sarasota ( Florida ) y Smolker en Shark Bay ( Australia) , las hembras de una comunidad están todas vinculadas, ya sea directamente o a través de una asociación mutua en una estructura social general conocida como fisión-fusión . Los grupos de asociación más fuerte se conocen como "bandas" y su composición puede permanecer estable durante años. Hay alguna evidencia genética de que los miembros de la banda pueden estar relacionados, pero estas bandas no se limitan necesariamente a una única línea matrilineal. No hay evidencia de que las bandas compitan entre sí. En las mismas áreas de investigación, así como en Moray Firth ( Escocia ) , los machos forman fuertes asociaciones de dos a tres individuos, con un coeficiente de asociación entre 70 y 100. Estos grupos de machos se conocen como "alianzas" y los miembros a menudo muestran comportamientos sincrónicos como la respiración, el salto y la salida del sol. La composición de la alianza es estable en el orden de decenas de años y puede proporcionar un beneficio para la adquisición de hembras para el apareamiento. Las complejas estrategias sociales de los mamíferos marinos, como los delfines mulares, "ofrecen paralelismos interesantes" con las estrategias sociales de los elefantes y los chimpancés. [45] : 519
Se sabe que los delfines tienen un comportamiento de juego complejo, que incluye cosas como producir anillos de vórtice de núcleo de aire toroidal estables bajo el agua o " anillos de burbujas ". [46] Hay dos métodos principales de producción de anillos de burbujas: soplar rápidamente una ráfaga de aire en el agua y dejar que suba a la superficie, formando un anillo; o nadar repetidamente en círculo y luego detenerse para inyectar aire en las corrientes de vórtice helicoidales así formadas. El delfín a menudo examinará su creación visualmente y con un sonar. También parecen disfrutar mordiendo los anillos de vórtice que han creado, de modo que estallan en muchas burbujas normales separadas y luego suben rápidamente a la superficie. [47] También se sabe que ciertas ballenas producen anillos de burbujas o redes de burbujas con el propósito de buscar alimento. Muchas especies de delfines también juegan montando en las olas, ya sean olas naturales cerca de la costa en un método similar al "body-surfing" humano, o dentro de las olas inducidas por la proa de un barco en movimiento en un comportamiento conocido como montar en la proa .
Se han dado casos en cautiverio de varias especies de delfines y marsopas que ayudaron e interactuaron con otras especies, incluida la ayuda a ballenas varadas. [48] También se sabe que los delfines ayudan a nadadores humanos necesitados y, en al menos un caso, un delfín en apuros se acercó a buzos humanos en busca de ayuda. [49]
Además de haber demostrado la capacidad de aprender trucos complejos, los delfines también han demostrado la capacidad de producir respuestas creativas. Esto fue estudiado por Karen Pryor a mediados de la década de 1960 en Sea Life Park en Hawái, y se publicó como The Creative Porpoise: Training for Novel Behavior en 1969. Los dos sujetos de prueba fueron dos delfines de dientes rugosos ( Steno bredanensis ), llamados Malia (una artista habitual de espectáculos en Sea Life Park) y Hou (un sujeto de investigación en el Oceanic Institute adyacente). El experimento probó cuándo y si los delfines identificarían que estaban siendo recompensados (con pescado) por la originalidad en el comportamiento y fue muy exitoso. Sin embargo, como solo participaron dos delfines en el experimento, el estudio es difícil de generalizar.
El experimento se inició con el delfín llamado Malia y se eligió un comportamiento particular que exhibiera cada día y se premiaba cada vez que mostraba ese comportamiento a lo largo de la sesión del día. Al comienzo de cada nuevo día, Malia presentaba el comportamiento del día anterior, pero sólo cuando exhibía un comportamiento nuevo se le otorgaba una recompensa. Todos los comportamientos exhibidos eran, al menos por un tiempo, comportamientos conocidos de los delfines. Después de aproximadamente dos semanas, Malia aparentemente agotó los comportamientos "normales" y comenzó a repetir las actuaciones. Esto no fue recompensado. [50]
Según Pryor, el delfín se desanimó. Sin embargo, en la decimosexta sesión sin comportamiento novedoso, los investigadores vieron un movimiento que nunca habían visto antes, lo que se reforzó. [50] Según relata Pryor, después de la nueva demostración: "en lugar de ofrecernos eso otra vez, nos ofreció un golpe de cola que nunca habíamos visto; lo reforzamos. Comenzó a ofrecernos todo tipo de comportamientos que no habíamos visto en un frenesí tan loco que finalmente apenas pudimos elegir a qué pez lanzar". [50]
El segundo sujeto de prueba, Hou, necesitó treinta y tres sesiones para alcanzar la misma etapa. En cada ocasión, el experimento se detuvo cuando la variabilidad del comportamiento del delfín se volvió demasiado compleja para que un refuerzo positivo posterior fuera significativo.
El mismo experimento se repitió con seres humanos, y los voluntarios tardaron aproximadamente el mismo tiempo en comprender lo que se les pedía. Tras un período inicial de frustración o enfado, los humanos se dieron cuenta de que estaban siendo recompensados por un comportamiento novedoso. En los delfines, esta constatación produjo excitación y cada vez más comportamientos novedosos; en los seres humanos, sobre todo, produjo alivio. [51]
Las orcas cautivas han mostrado respuestas que indican que se aburren con las actividades. Por ejemplo, cuando Paul Spong trabajó con la orca Skana, investigó sus habilidades visuales. Sin embargo, después de obtener un rendimiento favorable en las 72 pruebas por día, Skana de repente comenzó a equivocarse constantemente en todas las respuestas. Spong concluyó que unos pocos peces no eran motivación suficiente. Comenzó a tocar música, lo que pareció proporcionarle a Skana mucha más motivación. [52]
En el Instituto de Estudios de Mamíferos Marinos de Mississippi también se ha observado que los delfines residentes parecen mostrar conciencia del futuro. Los delfines están entrenados para mantener limpio su propio tanque recuperando basura y llevándosela a un cuidador, para que sea recompensado con un pez. Sin embargo, un delfín, llamado Kelly, aparentemente ha aprendido una forma de conseguir más peces, acumulando la basura debajo de una roca en el fondo de la piscina y sacándola de a poco. [51]
A partir de 1984 [actualizar], los científicos han observado a delfines mulares salvajes en Shark Bay , Australia Occidental, utilizando una herramienta básica. Al buscar comida en el fondo del mar, se vio a muchos de estos delfines arrancando trozos de esponja y envolviéndolos alrededor de sus rostros , presumiblemente para evitar abrasiones y facilitar la excavación. [53]
Las ballenas utilizan una variedad de sonidos para su comunicación y sensación. [54] La producción vocal de los odontocetos (ballenas dentadas) se clasifica en tres categorías: chasquidos, silbidos y llamadas pulsadas:
Hay pruebas sólidas de que los delfines utilizan ciertos silbidos específicos, denominados silbidos característicos , para identificarse y/o llamarse entre sí; se ha observado que los delfines emiten tanto los silbidos característicos de otros especímenes como los suyos propios. Un silbido característico único se desarrolla bastante temprano en la vida de un delfín y parece ser creado a imitación del silbido característico de la madre del delfín. [60] La imitación del silbido característico parece ocurrir solo entre la madre y sus crías, y entre los machos adultos con los que se han hecho amigos. [61]
Xitco informó sobre la capacidad de los delfines de escuchar pasivamente la inspección ecolocativa activa de un objeto por parte de otro delfín. Herman llama a este efecto la hipótesis de la "linterna acústica" y puede estar relacionado con los hallazgos de Herman y Xitco sobre la comprensión de las variaciones del gesto de señalar, incluido el gesto humano de señalar, el gesto postural de señalar de los delfines y la mirada humana, en el sentido de redirigir la atención de otro individuo, una capacidad que puede requerir la teoría de la mente . [ cita requerida ]
El entorno en el que viven los delfines hace que los experimentos sean mucho más costosos y complicados que para muchas otras especies; además, el hecho de que los cetáceos puedan emitir y oír sonidos (que se cree que son su principal medio de comunicación) en un rango de frecuencias mucho más amplio que el de los humanos hace que se necesiten equipos sofisticados, que antes apenas estaban disponibles, para registrarlos y analizarlos. Por ejemplo, los chasquidos pueden contener una energía significativa en frecuencias superiores a 110 kHz (a modo de comparación, es inusual que un humano pueda oír sonidos por encima de 20 kHz), por lo que se requiere que los equipos tengan una frecuencia de muestreo de al menos 220 kHz; a menudo se utilizan equipos con capacidad para 100 MHz .
Además del canal de comunicación acústico, la modalidad visual también es significativa. La pigmentación contrastante del cuerpo puede utilizarse, por ejemplo, con "destellos" de la zona ventral hipopigmentada de algunas especies, al igual que la producción de chorros de burbujas durante el silbido característico. Además, gran parte de los comportamientos sincrónicos y cooperativos, como se describe en la sección Comportamiento de esta entrada, así como los métodos de búsqueda de alimento cooperativos, probablemente se gestionen al menos en parte por medios visuales.
Los experimentos han demostrado que pueden aprender el lenguaje de señas humano y pueden usar silbidos para la comunicación bidireccional entre humanos y animales . Phoenix y Akeakamai , delfines nariz de botella, entendieron palabras individuales y oraciones básicas como "toca el frisbee con tu cola y luego salta sobre él". [62] Phoenix aprendió silbidos y Akeakamai aprendió el lenguaje de señas. Ambos delfines entendieron el significado del orden de las tareas en una oración.
Un estudio realizado por Jason Bruck, de la Universidad de Chicago, demostró que los delfines mulares pueden recordar los silbidos de otros delfines con los que han vivido después de 20 años de separación. Cada delfín tiene un silbido único que funciona como un nombre, lo que permite a los mamíferos marinos mantener estrechos vínculos sociales. La nueva investigación muestra que los delfines tienen la memoria más larga conocida hasta ahora en cualquier especie aparte de los humanos . [63] [64]
Se cree que la autoconciencia , aunque no está bien definida científicamente, es la precursora de procesos más avanzados como el razonamiento metacognitivo (pensar sobre el pensamiento) que son típicos de los humanos. La investigación científica en este campo ha sugerido que los delfines mulares , junto con los elefantes y los grandes simios , poseen autoconciencia. [65]
La prueba más utilizada para la autoconciencia en animales es la prueba del espejo , desarrollada por Gordon Gallup en la década de 1970, en la que se coloca un tinte temporal en el cuerpo de un animal y luego se le presenta un espejo. [66]
En 1995, Marten y Psarakos utilizaron la televisión para poner a prueba la autoconciencia de los delfines. [67] Les mostraron a los delfines imágenes en tiempo real de ellos mismos, imágenes grabadas y de otro delfín. Llegaron a la conclusión de que sus pruebas sugerían autoconciencia en lugar de comportamiento social. Aunque este estudio en particular no se ha repetido desde entonces, los delfines han pasado desde entonces la prueba del espejo. [68] Sin embargo, algunos investigadores han argumentado que no se ha demostrado de forma convincente la evidencia de la autoconciencia. [69]
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