Los delfines y el secreto de su prominente frente

¿A qué se debe la gran cabeza de los delfines y otros cetáceos como algunas ballenas? ¿Es debido  su gran masa cerebral? Efectivamente estos mamíferos marinos poseen un gran cerebro que influye en el gran tamaño de su cabeza, pero más llamativa es su abultada frente como resultado de la presencia de una gran masa adiposa denominada melón y que cumple una función fundamental en el proceso de la ecolocación como vamos a ver en el texto aquí expuesto y que es particularmente llamativa en los delfines de la especie Delphinapterus leucas vulgarmente conocidas como belugas. La siguiente información ha sido extraida del artículo de las paginas 1031-1039 de la “Enciclopedia of Neuroscience” del 2009 (Academic Press) titulado <<Hearing and Echolocation in Dolphins>> escrito por el investigador S.H. Ridgway.

Los cetáceos conocidos como delfines poseen un sofisticado método para detectar aquello que los rodea lo que les capacita de gran precisión en la detección de objetos en su entorno y les permite moverse de forma rápida y precisa. Este sistema presente también en otros cetáceos como son algunas ballenas como las marsopas o las del género Kogia  y en multitud de murciélagos, se conoce como ecolocación y consiste en la emisión de ecos que rebotan con los objetos circundantes y son recibidos de vuelta por el individuo emisor permitiéndole realizar un mapeo del medio circundante como si de un radar se tratase. El sistema de ecolocación de delfines posee un gran rango que va desde los 100 a los 600 metros de distancia gracias a su sistema auditivo-nervioso central hipertrofiado que les permite emitir dichos ecos y un rápido procesamiento de los mismos. Los delfines además poseen un gran cerebro y enormes nervios parte de los cuales cumplen el papel del rápido procesamiento de los ecos que en el agua viajan a una velocidad 5 mayor veces que en el aire. Todo ello da a los delfines un rango de audición que supera en 7 u 8 veces el nuestro. Dicha capacidad auditiva como cabría esperar se va deteriorando con la edad de los individuos que van perdiendo audición. Este mecanismo les permite no ver el entorno en imágenes si no realizar un mapeo increíblemente preciso del mismo y sentir el entorno como podemos sentir nosotros con el tacto de la mano. Anatómicamente los oídos están presentes en el interior de la cabeza a solo unos centímetros del mecanismo productor de estos característicos sonidos de alta intensidad. Para evitar dañar su propio sistema auditivo los delfines poseen uno senos de aire que “absorben” los sonidos.

Los delfines emiten los clics en trenes variando la frecuencia de los mismos en función de la distancia a la que se encuentran del objeto detectado. De este modo un delfín emite un clic y no emitirá el siguiente hasta que no haya recibido el anteriormente emitido de manera que la frecuencia aumentará conforme se acerque al objeto detectado. Los delfines crean estos impulsos ultrasónicos en el complejo nasal respiratorio donde controlan la frecuencia y la intensidad de dichos trenes de clics controlando el flujo de aire mediante los labios fónicos dentro del orificio nasal o espiráculo. Lo primero que hacen es presurizar su sistema nasal y a continuación emiten un tren de clics con sus individuales clics ajustando la velocidad y frecuencia según la posición del objeto detectado.

En cuanto a la producción del sonido, parece que el órgano principalmente implicado en su producción es el sistema nasal del saco, concretamente la zona denominada  “monkey lips dorsal bursea complex” (MLDB) o labios fónicos. Desde aquí el impulso va a la dorsal bursea que conduce el sonido de la cavidad nasal al melón. El melón es un gran saco de grasa en el interior de la frene del delfin, y de otros cetáceos, anterior a los sacos nasales desde el cual el sonido es transmitido de forma eficiente hacia el agua sin mostrar resistencia alguna. El melón funcionaría como una gran lente acústica orientando el sonido. Es precisamente este gran saco de tejido adiposo localizado en la parte anterior frontal de la cabeza el responsable de la prominente frente característica de los delfines.

En cuanto a la fisiología del sistema auditivo en delfines cabe mencionar que ha desaparecido el pabellón auditivo en respuesta a una vida acuática de inmersiones quedando como un pequeño vestigio cartilaginoso subcutáneo. De este modo el sonido no penetrará por algo que pueda asemerjarse a nuestras orejas si no que va a entrar por su mandíbula inferior. Cuando el sonido emitido choca contra un objeto y emite el eco, éste entra por la mandíbula inferior  (rica en grasa) y se dirige al oído medio (dentro de la cabeza) pasando por la cadena de huesecillos y finalmente hacia el oído interno, donde se encuentra la cóclea. Los huesecillos timpánicos a diferencia de su homólogo en humanos, no tocan el cráneo y quedan suspendidos por una serie de tejidos fibrosos y ligamentos. En la cóclea se realiza el análisis de frecuencias y se transducen en impulsos eléctricos gracias a las células ciliadas que convierten la señal recibida en eléctrica. Estos impulsos se dirigen a través de nervios a la oliva superior donde se integra la señal de ambos oídos. La función de la oliva superior es detectar las diferencias de tiempo interaurales para poder localizar la procedencia del sonido en el espacio. Desde la oliva los impulsos ahora eléctricos (se transmiten mediante fibras nerviosas) alcanzan al colículo inferior y al núcleo geniculado medial hasta llegar al córtex auditivo. Existen fibras que no alcanzan la corteza cerebral y van a los núcleo motores. A estas conexiones se las conoce como vía auditiva refleja y su función es facilitar los movimientos reflejos asociados a la audición, como por ejemplo mover la cabeza hacia el sonido.

 El oído interno posee aire a altas presiones que cumple una doble función junto con los senos y los denominados lípidos acústicos, primero permiten la transmisión de los sonidos en el interior del mismo y además reflejan los sonidos de alta frecuencia emitidos evitando daños en el propio sistema auditivo del delfín. Además estas cámaras de aire permiten aislar un oído del otro permitiéndole al delfín orientar los sonidos y saber su procedencia exacta. A grandes profundidades las masas de aire del sistema auditivo y emisor de ecos se comprime hasta volúmenes mínimos pero aparentemente suficientes para permitir la emisión y percepción de sonidos hasta unos 300 metros de profundidad. Además las cavidades tanto auditivas como la torácica y pulmonar están construidas para evitar el colapso. La cavidad nasal es presurizada mediante acción muscular evitando los posibles problemas a la hora de emitir sonidos como resultado de las altas presiones.

Como hemos visto el melón, la cóclea y la mandíbula son ricas en lípidos, concretamente triacilglicéridos. Pero ¿Cuál es la función de dichos lípidos? ¿Son acaso lípidos de reserva o de aislamiento del cerebro frente a las gélidas aguas? La respuesta no es ninguna de estas dos posibilidades, la función de estos triacilglicéridos es (puesto que la velocidad del sonido en los lípidos es menor) la de la orientar y canalizar el sonido desde el tapón nasal al agua en el caso del melón, y desde el agua al sistema auditivo en el caso de la mandíbula inferior.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780080450469002631

Por Daniel Sanz Enguita

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