Ormia ochracea el sentido de la audición direccional es insuperable en el reino animal.
Pero, según una nueva investigación de la Universidad de Toronto Scarborough, lo que hace que su audición sea tan increíble también puede complicar los esfuerzos al usarlo como modelo para nuevas tecnologías, incluidos los audífonos.
"Estas moscas tienen orejas altamente especializadas que proporcionan la audición direccional más aguda de cualquier animal", dice Andrew Mason, profesor de biología en la U de T Scarborough. "El mecanismo que hace que su audición sea tan excepcional incluso ha llevado a un rangode tecnología bioinspirada, como los mini micrófonos direccionales utilizados en audífonos "
Ormia es una mosca pequeña, amarilla y nocturna originaria del sur de los Estados Unidos y México. La hembra usa su audición excepcional para localizar las canciones de los grillos machos, donde deposita sus larvas. Las larvas luego se entierran dentro del grillo, comiéndolavivo en el proceso.
Si bien eso es bastante extraordinario en sí mismo, lo que hace que la mosca sea realmente notable es sus orejas acopladas mecánicamente. A diferencia de la mayoría de los animales que tienen dos orejas separadas, ambos tímpanos de Ormia están conectados entre sí, como una especie de balancín con una articulación rígida enel medio que puede doblarse. Cuando uno de los tímpanos vibra desde una onda de sonido, empuja al otro, y la pequeña diferencia de tiempo que se necesita para activar un tímpano permite que la mosca descubra de qué dirección proviene el sonido.
"Es interesante que algo tan pequeño pueda ser sensible a la dirección del sonido", dice Mason. "Son pequeños en relación con la longitud de onda del sonido que pueden localizar, por lo que no deberían poder hacer lo quelo hacen pero pueden debido al acoplamiento mecánico "
Los ingenieros están interesados en utilizar el mismo principio que se encuentra en los tímpanos acoplados de Ormia para desarrollar sensores artificiales. Estos sensores podrían localizar mejor las señales para una variedad de usos donde el tamaño del objeto en relación con la señal podría ser un factor limitante, desde la audiciónayudas, detectores de disparos, diferentes tipos de radar.
La forma en que estos se ven afectados por el ruido distractor es un obstáculo importante. Cuando se trata de escuchar, especialmente con los audífonos, los ingenieros deben resolver algo llamado "problema de cóctel", es decir, cómo mejorar la detección de señales en entornos ruidosos.entornos, como el seguimiento de una conversación en una fiesta llena de gente. Los animales generalmente abordan este problema a través de algo llamado liberación espacial del enmascaramiento SRM que permite una mejor detección de la señal cuando hay una separación entre lo que les interesa escuchar y cualquier ruido que distraiga.
"Si el ruido que distrae está más lejos de la señal interesante, entonces causa menos interferencia", explica Mason.
Pero una nueva investigación realizada por Mason y su antiguo estudiante de doctorado Norman Lee, autor principal y ahora profesor asistente de biología en el St. Olaf College en Minnesota, descubrió que el sistema auditivo acoplado mecánicamente de Ormia evita que use SRM.
En una serie de pruebas de laboratorio descubrieron que cuando se introducía un ruido que distraía a un lado de la mosca, lo desviaba del sonido del grillo en el que debería estar interesado. Descubrieron que, dado que la audición de la mosca es extremadamente direccionalmente sensible,y debido a su sistema auditivo acoplado mecánicamente, un ruido colocado a un lado oscurece la señal en un oído.
"Un ruido de distracción que está más hacia un lado causará una ilusión auditiva al oscurecer la señal en ese oído", dice Mason. "Esencialmente termina engañando a la mosca para que perciba que la señal proviene de un lugar, por lo quetermina alejándolo del sonido real del grillo "
La investigación de Mason, que fue apoyada por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá NSERC y se publicará en la revista de biología eLife , puede ser de interés para los biólogos evolutivos ya que muestra que las fuentes de ruido pueden interferir con el patrón de las canciones de cricket. Esto a su vez afecta la capacidad de la mosca para encontrar un huésped para poner su parásito.
Mason dice que los ingenieros también pueden estar interesados porque resalta las posibles limitaciones de los sistemas auditivos acoplados mecánicamente. Si bien Ormia ofrece un excelente sistema direccional que ofrece una respuesta rápida y precisa, no está claro cómo las moscas navegan en situaciones más complejas, como múltiplesseñales y ambientes ruidosos.
"Estas moscas son muy precisas para una cosa, que es detectar sonidos de cricket, pero eso tiene un costo ya que han evolucionado para enfocarse en este conjunto de información muy restrictivo", dice.
De alguna manera, agrega, las moscas pueden superar estas limitaciones aparentes en la naturaleza. Cómo pueden hacer esto será un área importante de la investigación futura de Mason.
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Materiales proporcionado por Universidad de Toronto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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