La Ciencia y sus Demonios

Reproducción de Archaboilus musicus, realizada por Lliliana Castaño y Fernando Montealegre.

Un grupo de científicos reconstruye el sonido de un insecto que habitó los bosques de la actual Mongolia hace 165 millones de años.

El comportamiento representa un aspecto muy difícil de estudiar en las especies extintas, dado que únicamente pueden ser inferido a partir de rasgos morfológicos, rastros o cualquier otro tipo de evidencias indirectas.

En especial, el origen y evolución de la comunicación acústica es un campo muy complicado, al no quedar ningún registro fósil que pueda ser analizado. En el caso del ser humano, nuestro órgano fonador está constituido por la laringe, un órgano complejo que consta de varios cartílagos y un único hueso, el hioides, situado por debajo de la lengua y sobre el resto de componentes laríngeos.

Las estructuras directamente relacionadas con la emisión de la voz son las denominadas cuerdas vocales, un par de pliegues membranosos constituidos por un ligamento, musculatura y una capa de tejido epitelial. Lógicamente, ninguna de estas estructuras fosiliza fácilmente, dándose además la circustancia de que el hueso hioides, la única estructura laríngea que sí lo hace, no se encuentra articulado con ningún otro hueso, y al fosilizar puede aparecer en una situación desplazada que no corresponde con su ubicación original. Debido a todo esto, en los fósiles de homínidos no resulta posible conocer con seguridad la situación ni estructura de la larigne, lo cual dificulta enormemente el estudio de la evolución del lenguaje.

En otros organismos dotados de exoesqueleto, como los artrópodos, algunas estructuras productoras de sonido fosilizan más fácilmente al encontrarse esculpidas sobre la propia coraza o en estructuras con un buen grado de esclerotización, como pueden ser las alas. Comparando la situación y estructura de estos órganos productores de sonido, podemos inferir como podría haber sido la emisión acústica de estas especies ya desaparecidas.

Esto es lo que acaba de realizar un equipo de investigadores chinos, británicos y estadounidenses con Archaboilus musicus, un ortóptero fósil de 165 millones de años de edad, procedente de Mongolia y perteneciente al suborden Ensifera, en el que se encuadran también los grillos y los tetigónidos (grillos de matorral).

A. musicus sp.n. Fotografías y dibujos de la venación alar del holotipo. Las flechas rojas muestran la ubicación del órano estridulador. (Imagen: Gua et al, 2012)

Comparando con especies actuales la estructura del  órgano productor de sonido, ubicado en las alas anteriores, los científicos han deducido que A. musicus podía emitir cantos musicales a partir de tonos puros  utilizando un mecanismo de resonancia sintonizado en torno a los 6,4 kHz. Este descubrimiento representa un dato importante en el estudio de la evolución de la comunicación acústica, dado que este tipo de cantos musicales se consideraban una adquisición relativamente reciente, mientras que el nuevo descubrimiento muestra que ya estaban desarrollados en el Jurásico medio.

Morfología de la fila de dientes alares en tres especies de Ensifera. A: Panacanthus pallicornis (Tettigoniidae), B: Daedalellus nigrofastigium (Tetiigoniidae), C: Cyphoderris buckelli (Prophalangopsidae), D: A. musicus -fosil- (Haglidae). (Imagen: Gua et al, 2012)

La reconstrucción del sonido ha podido llevarse a cabo gracias al excepcional estado de conservación del órgano productor de sonido, muy parecido al de grillos y tetigónidos actuales. Estos insectos, donde generalmente solo cantan los machos, emiten su canto mediante un mecanismo conocido como estridulación, que consiste en frotar dos estructuras corporales; en este caso, las alas. Una de ellas presenta una vena modificada y provista de una hilera de dientes que se frota con el borde del ala contraria, donde una región también modificada actúa como resonador cuando el insecto desplaza un ala debajo de la otra.

En cuanto al significado biológico de esta estridulación, y utilizando también como referencia las especies actuales, los investigadores piensan que se trata de una llamada de apareamiento de los machos. En este escenario, el sonido debe ser lo suficientemente potente como para recorrer distancias considerables y poder ser escuchado por las hembras, que decidirán si acuden o no a la llamada en función de las características del canto.

Una reconstrucción paleobotánica de los bosques jurásicos del noroeste de China  muestra un entorno poblado por coníferas bastante separadas entre sí y helechos gigantes en el piso inferior de sotobosque. En este entorno de baja densidad de vegetación, junto a la baja frecuencia del sonido de A. musicus apunta hacia una adaptación para la comunicación a larga distancia a ras de suelo o cerca de éste, lo que resulta compatible con la hipótesis de llamada sexual. Este ambiente boscoso sería igualmente favorable al desarrollo de la comunicación acústica en otros animales como anfibios, reptiles y una gran variedad de artrópdos..

Para finalizar, os dejamos con la recreación sonora de una  noche de verano en el noroeste de la actual China, hace 165 millones de años:

Referencias:

Gua, Jun-Jie, Fernando Montealegre-Z, Daniel Robert, Michael S. Engel, Ge-Xia Qiao, and Dong Rena. 2012. Wing stridulation in a Jurassic katydid (Insecta, Orthoptera) produced low-pitched musical calls to attract females.. Proceedings of de National Academy of Science. February 6:Published online before print , 2012, doi: 10.1073/pnas.1118372109