La inteligencia de los cetáceos es la inteligencia general y la capacidad cognitiva derivada de los mamíferos acuáticos que pertenecen al infraorden Cetáceos (cetáceos), incluidas las ballenas barbadas , las marsopas y los delfines . En 2014, un estudio encontró por primera vez que la ballena piloto de aleta larga tiene más neuronas neocorticales que cualquier mamífero estudiado hasta la fecha, incluidos los humanos.
Anteriormente , el tamaño del cerebro se consideraba un indicador importante de la inteligencia de un animal. Sin embargo, muchos otros factores también afectan la inteligencia, y descubrimientos recientes sobre la inteligencia de las aves han puesto en duda la influencia del tamaño del cerebro. [1] Dado que la mayor parte del cerebro se utiliza para mantener las funciones corporales, una mayor proporción entre la masa cerebral y la masa 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 aumenta 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 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 el cerebro de la ballena jorobada , el rorcual común , el cachalote , la orca, [15] [16] los delfines mulares , los delfines grises y las ballenas beluga . [17] Los humanos, los grandes simios y los elefantes, especies bien conocidas por su alta inteligencia, son los únicos que se sabe que tienen células fusiformes. [18] : 242 Las neuronas del huso parecen desempeñar un papel central en el desarrollo del comportamiento inteligente. Tal descubrimiento puede sugerir una evolución convergente de estas especies. [19]
El cerebro de los elefantes también muestra una complejidad similar al cerebro de los delfines, y también es más complicado que el de los humanos, [20] y con una corteza más gruesa que la de los cetáceos. [21] En general, se acepta que el crecimiento de la neocorteza , tanto absoluta como relativa al resto del cerebro, durante la evolución humana, ha sido responsable de la evolución de la inteligencia humana, cualquiera que sea su definición. Si bien una neocorteza compleja suele indicar una alta inteligencia, existen excepciones. Por ejemplo, el equidna tiene un cerebro muy desarrollado, pero no se lo considera 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 , el cerebro de los delfines contiene un lóbulo paralímbico, que posiblemente pueda usarse para el procesamiento sensorial. También se ha sugerido que, al igual que los humanos, la región paralímbica del cerebro es responsable del autocontrol, la motivación y las emociones de un delfín. [25] El delfín respira voluntariamente , incluso durante el sueño, por lo que la anestesia veterinaria de los delfines provocaría asfixia . [26] Ridgway informa que los EEG muestran asimetría hemisférica alterna en ondas lentas durante el sueño, con ondas ocasionales similares al sueño de ambos hemisferios. [27] Se ha interpretado que este resultado significa 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 las imágenes visuales es sólo una décima parte de la del cerebro humano, mientras que el área dedicada a las imágenes acústicas es unas 10 veces mayor. [28] Los experimentos sensoriales sugieren un gran grado de integración intermodal en el procesamiento de formas entre las áreas ecolocativa y visual 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 decefalización, aunque las presiones selectivas que causaron esto todavía están bajo debate. [30] Entre los cetáceos, los Odontoceti tienden a tener cocientes de encefalización más altos que los Mysticeti, lo que se debe, al menos en parte, al hecho de que los Mysticeti tienen masas corporales mucho mayores sin un aumento compensatorio en la masa cerebral. [31] En cuanto a qué presiones selectivas impulsaron la encefalización (o decefalización) 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 conjuntos tienden a clasificar a los delfines aproximadamente al nivel de inteligencia de los elefantes , [35] y muestran que los delfines no superan a otros animales altamente inteligentes en la resolución de problemas. [36] Una encuesta de otros estudios realizada en 1982 mostró que en el aprendizaje de la "formación de lances", los delfines ocupan un lugar destacado, pero no tan alto, como otros animales. [37]
El tamaño de los grupos de delfines varía dramáticamente. Los delfines de río generalmente se congregan en grupos bastante pequeños de 6 a 12 o, en algunas especies, solos o en parejas. Los individuos de estos pequeños grupos se conocen y reconocen unos a otros. Otras especies como el delfín moteado pantropical oceánico , el delfín común y el delfín girador 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 única unidad cohesiva: 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 sólo a sus vecinos más cercanos, sino también a otros individuos cercanos, de manera similar a como los humanos realizan " ondas 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 extendidos. La base de la estructura social de las orcas residentes del sur es la línea matricial, formada por una matriarca y sus descendientes de todas las generaciones. Varias líneas matriciales forman una manada de orcas residentes en el sur, que es continua y extremadamente estable en cuanto a membresía, y tiene su propio dialecto que es estable a lo largo del tiempo. Una cría residente del sur nace en la manada de su madre y permanece en ella de por vida. [39]
Un dialecto de cetáceo es una tradición vocal socialmente determinada. 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 algunas llamadas entre sí y también tienen llamadas únicas. [41] Al discutir la función de los dialectos residentes de las orcas, 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 membresía del grupo, lo que podría servir para preservar la integridad". y cohesión de la unidad social." [41] Las orcas residentes forman sociedades cerradas sin emigración ni dispersión de individuos, y sin flujo de genes con otras poblaciones de orcas. [42] Hay evidencia de que otras especies de delfines también pueden tener dialectos. [43] [44]
En estudios sobre delfines mulares realizados por Wells en Sarasota , Florida , y Smolker en Shark Bay , Australia , las hembras de una comunidad están todas vinculadas directamente o mediante 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. Existe cierta evidencia genética de que los miembros de la banda pueden estar relacionados, pero estas bandas no se limitan necesariamente a una sola 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 o 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, saltar y romper. La composición de la alianza es estable del 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 "proporcionan paralelismos interesantes" con las estrategias sociales de los elefantes y los chimpancés. [45] : 519
Se sabe que los delfines participan en comportamientos de juego complejos, que incluyen cosas tales como producir anillos de vórtice de aire toroidales estables bajo el agua o " anillos de burbujas ". [46] Hay dos métodos principales para producir anillos de burbujas: soplar rápidamente una ráfaga de aire en el agua y permitir que suba a la superficie, formando un anillo; o nadar repetidamente en círculos y luego detenerse para inyectar aire en las corrientes de vórtice helicoidales así formadas. A menudo, el delfín examina 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 fin de buscar alimento. Muchas especies de delfines también juegan cabalgando sobre 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 proa .
Ha habido casos en cautiverio en los que varias especies de delfines y marsopas ayudan e interactúan entre especies, incluida la ayuda a ballenas varadas. [48] También se sabe que los delfines ayudan a los nadadores humanos necesitados , y en al menos un caso un delfín angustiado se acercó a los 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 Hawaii, y fue publicado 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. (un artista habitual en Sea Life Park) y Hou (un sujeto de investigación en el adyacente Oceanic Institute). El experimento probó cuándo y si los delfines identificarían que estaban siendo recompensados (con peces) por su originalidad en el comportamiento y fue todo un éxito. Sin embargo, dado que sólo participaron dos delfines en el experimento, el estudio es difícil de generalizar.
Comenzando con el delfín llamado Malia, el método del experimento fue elegir un comportamiento particular exhibido por ella cada día y recompensar cada muestra de 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 se exhibía un nuevo comportamiento se otorgaba una recompensa. Todos los comportamientos exhibidos fueron, al menos durante un tiempo, comportamientos conocidos de los delfines. Después de aproximadamente dos semanas, Malia aparentemente agotó los comportamientos "normales" y comenzó a repetir actuaciones. Esto no fue recompensado. [50]
Según Pryor, el delfín casi se desanimó. Sin embargo, en la decimosexta sesión sin comportamiento novedoso, a los investigadores se les presentó un giro que nunca antes habían visto. Esto fue reforzado. [50] Según lo relatado por Pryor, después de la nueva exhibición: "en lugar de ofrecer eso nuevamente, ofreció un golpe de cola que nunca habíamos visto; lo reforzamos. Ella comenzó a ofrecernos todo tipo de comportamiento que no habíamos visto en tales una ráfaga loca que finalmente apenas pudimos elegir a qué tirarle el pescado". [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 de los delfines se volvió demasiado compleja para que un refuerzo positivo adicional fuera significativo.
El mismo experimento se repitió con humanos y a los voluntarios les llevó aproximadamente el mismo tiempo descubrir qué se les pedía. Después de un período inicial de frustración o enojo, los humanos se dieron cuenta de que estaban siendo recompensados por un comportamiento novedoso. En los delfines, esta comprensión produjo excitación y comportamientos cada vez más novedosos; en los humanos, en su mayor parte, solo produjo alivio. [51]
Las orcas cautivas han mostrado respuestas que indican que se aburren de las actividades. Por ejemplo, cuando Paul Spong trabajó con la orca Skana, investigó sus habilidades visuales. Sin embargo, después de obtener resultados favorables 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 darle 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 la basura y llevándola a un cuidador, quien los recompensa con un pez. Sin embargo, un delfín, llamado Kelly, aparentemente ha aprendido una manera de pescar más, acaparando la basura debajo de una roca en el fondo de la piscina y sacándola de a poco. [51]
Desde 1984 [actualizar], los científicos han observado delfines mulares salvajes en Shark Bay , Australia Occidental, utilizando una herramienta básica. Cuando buscaban comida en el fondo del mar, se vio a muchos de estos delfines arrancando trozos de esponja y envolviéndolos alrededor de su rostra , presumiblemente para evitar abrasiones y facilitar la excavación. [53]
Las ballenas utilizan una variedad de sonidos para comunicarse y sentir. [54] La producción vocal de los odontocetos (ballena dentada) se clasifica en tres categorías: clics, silbidos y llamadas pulsadas:
Existe evidencia sólida de que los delfines utilizan algunos silbatos específicos, llamados silbatos distintivos , para identificarse y/o llamarse entre sí; Se ha observado que los delfines emiten los silbidos característicos de otros especímenes y los suyos propios. Un silbido característico único se desarrolla bastante temprano en la vida de un delfín y parece haber sido creado a imitación del silbido característico de la madre del delfín. [60] La imitación del silbido característico parece ocurrir sólo entre la madre y sus crías, y entre los machos adultos con los que se hacen amigos. [61]
Xitco informó sobre la capacidad de los delfines para escuchar pasivamente la inspección ecolocativa activa de un objeto realizada por 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 señalar humano, el señalar postural de los delfines y la mirada humana, en el sentido de una redirección. de la atención de otro individuo , una habilidad que puede requerir teoría de la mente . [ cita necesaria ]
El entorno donde 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 significa que se necesitan equipos sofisticados, que apenas estaban disponibles en el pasado, para registrarlos. y analizarlos. Por ejemplo, los clics pueden contener una energía significativa en frecuencias superiores a 110 kHz (a modo de comparación, es inusual que un humano pueda escuchar sonidos superiores a 20 kHz ), lo que requiere que el equipo tenga una frecuencia de muestreo de al menos 220 kHz; A menudo se utiliza hardware compatible con MHz .
Además del canal de comunicación acústica, también es importante la modalidad visual . La pigmentación contrastante del cuerpo se puede utilizar, por ejemplo, con "destellos" del área ventral hipopigmentada de algunas especies, al igual que la producción de chorros de burbujas durante el silbido característico. Además, muchos de los comportamientos sincrónicos y cooperativos, como se describen en la sección Comportamiento de esta entrada, así como los métodos cooperativos de búsqueda de alimento, probablemente se manejen, al menos en parte, por medios visuales.
Los experimentos han demostrado que pueden aprender el lenguaje de señas humano y pueden usar silbatos para la comunicación bidireccional entre humanos y animales . Phoenix y Akeakamai , delfines mulares, entendían palabras individuales y frases básicas como "toca el frisbee con la cola y luego salta sobre él". [62] Phoenix aprendió a silbar y Akeakamai aprendió el lenguaje de señas. Ambos delfines comprendieron 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 habían convivido 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. Las investigaciones científicas en este campo han sugerido que los delfines mulares , junto con los elefantes y los grandes simios , poseen conciencia de sí mismos. [sesenta y cinco]
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 comprobar la autoconciencia de los delfines. [67] Mostraron a los delfines imágenes en tiempo real de ellos mismos, imágenes grabadas y otro delfín. Llegaron a la conclusión de que su evidencia sugería autoconciencia más que comportamiento social. Si bien este estudio en particular no se ha repetido desde entonces, los delfines han pasado la prueba del espejo. [68] Sin embargo, algunos investigadores han argumentado que la evidencia de la autoconciencia no se ha demostrado de manera convincente. [69]
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