Millones de años de ajuste evolutivo han hecho que los delfines sean fenomenalmente buenos en el uso de la ecolocación para orientarse, encontrar comida y comunicarse entre ellos. Pero, ¿cómo lo hacen realmente? Una nueva investigación de la Universidad de Lund en Suecia muestra que emiten doscomponentes del haz de ultrasonido entrelazados a diferentes frecuencias, y con una sincronización ligeramente diferente.
Este nuevo conocimiento nos acerca un paso más a la resolución del rompecabezas. Josefin Starkhammar, investigador en ingeniería biomédica de la Universidad de Lund, descubrió inicialmente que los ultrasonidos que emiten los delfines para la ecolocalización no consisten en una señal, sino en dos haces entrelazados.componentes, hace unos años.
Sus cálculos más recientes ahora muestran que las dos señales no se emiten exactamente al mismo tiempo, aunque se siguen muy de cerca. Del mismo modo, descubrió que la frecuencia del sonido es más alta más arriba en el haz, produciendo un eco más clarodentro de esa área.
"Las frecuencias altas y bajas son útiles para diferentes cosas. Los sonidos con bajas frecuencias se propagan aún más bajo el agua, mientras que los sonidos con altas frecuencias pueden proporcionar información más detallada sobre la forma del objeto", explica Josefin Starkhammar.
Josefin Starkhammar sugiere que podría haber múltiples beneficios para el delfín: los componentes de señal ligeramente separados por tiempo pueden permitirle al animal medir rápidamente la velocidad de la presa que se acerca o huye, ya que las variaciones en la frecuencia proporcionan información más precisa sobre la posición de un objetoSin embargo, los investigadores aún no saben si este es realmente el caso.
Josefin Starkhammar trabajó con Maria Sandsten e Isabella Reinhold, profesora y estudiante de doctorado respectivamente, en estadística matemática. Juntos, desarrollaron un algoritmo matemático, que se utilizó para desenredar y leer con éxito las señales superpuestas.
"¡Funciona casi como una fórmula mágica! De repente podemos ver cosas que permanecieron ocultas con los métodos tradicionales", dice Josefin Starkhammar.
El algoritmo no solo aumenta nuestra comprensión de la comunicación con delfines, sino que también podría allanar el camino para una calidad de imagen más nítida en la tecnología de ultrasonido creada por humanos, como el ultrasonido médico. Podría usarse potencialmente para medir el grosor de las membranas de los órganos más profundamenteel cuerpo, para el cual los métodos actuales son insuficientes.
Otra posible área de mejora son los sonares y ecosondas, es decir, el equipo utilizado para orientarse en el mar para leer el entorno submarino y rastrear bancos de peces.
"Aquí podríamos copiar el principio del uso de haces de sonido cuyo contenido de frecuencia cambia en la sección transversal. Como primer paso, reconstruiremos nuestro propio equipo que se basa en el principio de pulso-eco", dice Josefin Starkhammar.
Junto con investigadores en geología de ingeniería, Josefin Starkhammar también tiene planes de probar la tecnología como un reemplazo para las pruebas destructivas de las carreteras, por ejemplo, obteniendo rápidamente una imagen de cómo se ve una carretera recién construida debajo de la superficie sin necesidad de perforarpara muestras
Incluso los delfines mismos reciben ayuda de los humanos para comprender mejor sus capacidades de ecolocalización.
"Con una mayor comprensión, podemos protegerlos de la actividad humana que podría dañar, interrumpir o deshabilitar esta capacidad, como el ruido del envío, la conducción de pilotes en el agua, las explosiones submarinas, los potentes sonares de barcos y la búsqueda de petróleo debajo del lecho marinousando métodos acústicos ", dice Josefin Starkhammar.
Los investigadores aún no saben cómo el delfín realmente envía sus dos componentes de haz casi simultáneos.
"De hecho, es bastante extraño que el delfín emita dos componentes de haz diferentes, ya que provienen del mismo órgano. Nos gustaría saber cómo se produce este evento en particular", concluye.
ANTECEDENTES: Sistema de medición único para haces de ultrasonido
Para recopilar datos, Josefin Starkhammar construyó un instrumento de medición con 47 hidrófonos micrófonos para uso subacuático que capturan sonidos en el agua en muchas frecuencias diferentes en toda una superficie, por ejemplo, en toda la sección transversal de los haces de sonar de delfines.Los sonidos de delfines fueron grabados en el Parque de Vida Silvestre Kolmården en Suecia y en parques de vida silvestre en las Bahamas, Honduras y California.
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Materiales proporcionado por Universidad de Lund . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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