Autor: Julián Monge Nájera, Ecólogo y Fotógrafo
100 años de la bioacústica en América Central: cómo se resolvió en Costa Rica el misterio de las mariposas tronadoras cuyos sonidos Charles Darwin nunca pudo desentrañar
La bioacústica es el estudio de los sonidos asociados a los organismos, por lo que incluye por ejemplo el canto de un ave, pero también el efecto del ruido sobre el ave. El primer investigador del que sabemos que escribió sobre este tema fue el filósofo griego Aristóteles. Desde entonces, se han acumulado miles de estudios, y aun así hay campos apenas en pañales, como la bioacústica de las plantas. Sorprendentemente, en América Central la bioacústica no es nueva, pues tiene ya un siglo de edad en Panamá, y cuatro décadas de existir como ciencia en Costa Rica.
Imagen: Mariposa tronadora. Fuente: Wikimedia.
Aristóteles (siglo IV AC) fue el primer naturalista del que tenemos noticia que describió los sonidos de algunos animales, usando para ello la única tecnología disponible en su época, las palabras onomatopéyicas, y pasaron muchos siglos hasta que en 1650 Athanasius Kircher usó por primera vez la notación musical para registrarlos¹.
El estudio formal de la bioacústica moderna inició en 1889 con el uso de los cilindros de grabación de Edison para registrar y estudiar los cantos de las aves, lo cual debemos al alemán Ludwig Koch¹.
Con la invención en la década de 1960 de las grabadoras transistorizadas, la bioacústica pudo salir de los laboratorios y llegar al campo, creciendo grandemente hasta llegar al momento actual, cuando se centra en poderosas tecnologías digitales y el tema de moda, el análisis de cómo afecta la actividad humana los sonidos en los organismos.
Los primeros estudios bioacústicos de América Central fueron hechos por científicos estadounidenses del Smithsonian en la década de 1920 en Panamá, y se basaron en registros del ciclo sonoro del bosque a lo largo de 24 horas². A estos le siguieron estudios sobre sonidos de invertebrados y vertebrados de otros países centroamericanos, por ejemplo, aves de Belice³ y moscas salvadoreñas⁴.
En Costa Rica, hay estudios al menos desde la década de 1960, incluyendo abejas que generan ruido al extraer polen⁵; abejones que usan el sonido para agresión, defensa y cortejo⁶; mariposas nocturnas que lo usan como advertencia⁷ y los “cantos” de las lechuzas⁸.
Todos los estudios hasta acá mencionados tienen en común que fueron hechos por científicos extranjeros, y fue hasta la década de 1980 que se montó un programa colaborativo de bioacústica entre las escuelas de Física, Biología y Microbiología de la Universidad de Costa Rica (UCR). Ese proyecto se desarrolló en Costa Rica y Panamá: nació así la bioacústica centroamericana.
El objetivo central de ese proyecto, financiado por la UCR y el Smithsonian Tropical Research Institute mediante una beca Exxon, fue comprender cómo, porqué y cuándo producen sus característicos sonidos las mariposas tronadoras (Hamadryas spp.).
Las Hamadryas tienen dos grandes patrones de color, azuloso para camuflarse en la penumbra del bosque lluvioso denso del lado atlántico; y café para camuflarse en la vegetación xerófita de la costa pacífica americana. Fuente: Wikipedia (1 y 2).
El proyecto se originó cuando yo visité el Parque Nacional Santa Rosa como estudiante del curso Historia Natural de Costa Rica, dirigido por el profesor Álvaro Castaing Riva. Allí, bajo un higuerón del área de acampar, escuché sonar a dos mariposas, y como hasta entonces yo creía que las mariposas no sonaban, le pregunté a don Álvaro sobre ellas. Me dijo que no se sabía con certeza cómo sonaban, ni porqué, y que, si yo quería, un pariente de él tenía una propiedad en Alajuela donde se podían estudiar. Así inició mi interés en la bioacústica, de una forma parecida a como ocurrió con Darwin, quien se interesó en la Hamadryascuando las escuchó mientras se comía una naranja bajo un árbol en Brasil en 1832. Darwin, sin embargo, nunca supo cómo sonaban, pero imaginó que los machos usaban el sonido en su cortejo, lo cual, hoy sabemos, ocurre poco. La función principal es otra.
Arriba a la izquierda, dos investigadores del primer proyecto de bioacústica de Costa Rica, Francisco Hernández (corbata) y Julián Monge (foto: Inés Chaves). El proyecto incluyó la filmación de las Hamadryaspara la serie de la BBC Trials of Life, presentada por David Attenborough, quien usó una mariposa falsa colgada de una caña para atraer machos territoriales (arriba a la derecha, foto: Julián Monge). Abajo: Michel Montoya y Julián Monge graban videos del apareamiento de las Hamadryas (foto: Patricia Valverde).
La respuesta a las preguntas que habían interesado a Darwin se publicó en varios artículos, el principal, en la Revista de Biología Tropical (muchas otras personas ayudaron en el proyecto: lista completa en Monge-Nájera et al., 1998⁹).
El proyecto se consideró innovador, por lo que fue reseñado en las revistas National Geographic y Reader’s Digest.
¿Cómo se produce el sonido en las mariposas tronadoras?
El complejo mecanismo sonoro de las mariposas Hamadryas incluye, además de la capacidad cerebral de producir y procesar las señales sonoras: 1) vena percutiva que al golpear con la vena del ala opuesta produce el sonido, 2) vena engrosada como caja de resonancia para aumentar la transmisión del sonido, 3) oído para escucharse a sí misma y a otras mariposas y 4) oído para escuchar murciélagos (uno de sus depredadores naturales).
Fotografía usada como base: Wikimedia.
Casi cuatro décadas después de ese primer proyecto costarricense, se celebró en la Universidad Estatal a Distancia el primer simposio de bioacústica de Costa Rica (https://www.uned.ac.cr/acontecer/a-diario/gestion-universitaria/4112-i-simposio-nacional-bioacustica-en-cr), mostrando el enorme avance desde esos inicios. Aunque la bioacústica costarricense aún se centra en los dos grupos tradicionales, aves y ranas, también se hace trabajo en invertebrados y otros grupos, y se aprovecha internet para que el público comparta sus grabaciones. Aún persisten, sin embargo, áreas completas sin desarrollar, como la bioacústica de las plantas, que permanece como un campo virgen y fascinante que seguramente deberá esperar unas cuántas décadas más para desarrollarse en América Central.
*Editado por Katherine Bonilla y Carolina Seas.
Publicado originalmente en Blog Biología Tropical: 21 de agosto 202
REFERENCIAS
¹ Bevis, J. (2019). A Complete History of Collecting and Imitating Birdsong. Recuperado de https://thereader.mitpress.mit.edu/a-complete-history-of-collecting-and-imitating-birdsong/
² Allee, W. C. (1949). Principles of Animal Ecology. Philadelphia, EE.UU: W.B. Saunders Co.
³ Willis, E. (1960). Voice, courtship, and territorial behavior of ant-tanagers in British Honduras. The Condor, 62(2), 73-87. DOI: 10.2307/1365673.
⁴ Ikeda, H., Takabatake, I., & Sawada, N. (1980). Variation in courtship sounds among three geographical strains of Drosophila mercatorum. Behavior genetics, 10(4), 361-375. doi: 10.1007/BF010655985.
⁵ Michener, C. D. (1962). An interesting method of pollen collecting by bees from flowers with tubular anthers. Revista de Biologia Tropical, 10(2), 167-175.
⁶ Schuster, J. C., & Schuster, L. (1971). Un esbozo de señales auditivas y comportamiento de Passalidae (Coleoptera) del nuevo mundo. Revista Peruana de Entomología, 14(2), 249-252.
⁷ Watson, A. (1975). A reclassification of the Arctiidae and Ctenuchidae formerly placed in the tryretid genus Automolis hilbrier (Lepidoptera) with notes on warning coloration and sound. Bulletin of the British Museum Natural History. Entomology Series, 25, 1-104.
⁸ Slud, P. (1979). Calls of the Great Potoo. The Condor, 81(3), 322. DOI: 10.2307/1367650
⁹ Monge-Nájera, J., Hernández, F., González, M. I., Soley, J., Araya, J., & Zolla, S. (1998). Spatial distribution, territoriality and sound production by tropical cryptic butterflies (Hamadryas, Lepidoptera: Nymphalidae): implications for the" industrial melanism" debate. Revista de Biología Tropical, 46(2), 297-330.