en un silencio jardín de verano, una oruga se posa en una rama, masticando serenamente hojas. Un momento después se congela. Detecta el peligro… y justo a tiempo. Por detrás, se acerca una avispa, midiendo a su presa.
Las orugas del gusano cornudo del tabaco no parecen tener orejas y, sin embargo, son capaces de detectar depredadores como las avispas. ¿Cómo sabe la oruga que se acerca una avispa?
Los científicos no comprenden del todo cómo funcionan los sentidos de esta oruga, pero somos parte de un equipo de biólogos e ingenieros que quieren descubrirlo. Nuestra investigación en curso sugiere que los gusanos del tabaco pueden oír utilizando pelos diminutos y supersensibles de su cuerpo.
Comprender los intrincados mecanismos biológicos que permiten a este organismo percibir e interactuar con su entorno ayudaría a resolver un misterio del mundo natural. También podría ayudar a los científicos a diseñar una tecnología de micrófonos nueva y más barata.
Como los pelos de los gusanos cachondos son tan sensibles, debemos estudiarlos en completo silencio. ¿Y qué mejor lugar para estudiar la audición que en el completo silencio de una cámara anecoica?
¿Qué sucede en la cámara anecoica?
Lo que sucede fuera de la cámara anecoica permanece fuera de la cámara anecoica, porque está meticulosamente construida de esa manera. Las cámaras anecoicas son algunos de los lugares más tranquilos del mundo. Están diseñados específicamente para bloquear la entrada de sonidos no deseados. Resortes de acero de alta resistencia sostienen la cámara “flotante” y evitan que toque el suelo. Este desprendimiento aísla el espacio de vibraciones o ruidos exteriores.
En una cámara así, estudiamos las respuestas de las orugas a las vibraciones. Todos los días durante un año, instalamos una oruga en una plataforma y enviamos vibraciones hacia la plataforma en diversas intensidades.
Para medir el movimiento y las vibraciones precisas que viajaban a través de la plataforma sobre la que se sentaba la oruga, utilizamos un dispositivo llamado acelerómetro. En respuesta a las vibraciones, a veces veíamos saltar a las orugas; en otras ocasiones se retorcían o incluso se estremecían por la pura fuerza física.
A través de nuestras observaciones, determinamos el umbral específico en el que las orugas dejaron de reaccionar a las vibraciones. Cualquier vibración más débil que esa magnitud, y la oruga no reaccionaría visiblemente en absoluto.
Después de notar este patrón constante, decidimos probar más orugas dentro de la cámara anecoica, pero esta vez usando sonido en el aire como estímulo. La idea aquí era que si las orugas son más sensibles al sonido que a las vibraciones, probablemente estén escuchando sonidos en el aire independientemente de cualquier vibración.
El sonido se define en términos generales como una forma de vibración o energía que se vuelve audible, lo que significa que puedes oírlo con tus oídos. Pero aquí está el truco: el sonido también hace que los objetos vibren. Para asegurarnos de que la oruga no solo sintiera las vibraciones del sonido a través de la plataforma, también usamos el acelerómetro para medir las vibraciones que la plataforma experimentaba debido al sonido. Nuestro objetivo era comparar las vibraciones de la plataforma producidas en dos escenarios distintos: cuando se usaba el sonido a través del aire como estímulo versus cuando solo se usaban vibraciones directas como estímulo.
Notamos que esta vez las orugas continuaron reaccionando al sonido incluso por debajo de su umbral de respuesta a las vibraciones directas. Este hallazgo sugirió que estaban escuchando sonidos en el aire.
Encontrar las “orejas” de las orugas
Entonces, ¿dónde están sus “oídos”? O mejor dicho, ¿cuáles son sus “oídos”?
Hay dos formas de escuchar el sonido: a partir de la presión de las ondas sonoras y a partir de la velocidad de las partículas que forman las ondas sonoras.
Durante mucho tiempo, los científicos han asociado la audición con los órganos timpánicos. Un órgano tímpano en la mayoría de los mamíferos es una membrana que vibra en respuesta a la presión de las ondas sonoras. Su vibración también mueve las estructuras óseas adyacentes.