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Así sonaba la Tierra hace 160 millones de años

Un nuevo estudio proporcionaría nuevos conocimientos sobre la evolución acústica de los saltamontes mesozoicos y la evolución del paisaje sonoro mesozoico.

La comunicación acústica ha jugado un papel clave en la evolución de los animales, especialmente vertebrados e insectos, desde el apareamiento hasta las llamadas de advertencia e incluso el aprendizaje social. Sin embargo, la reconstrucción de señales acústicas antiguas es un desafío debido a la extrema rareza de los órganos fosilizados.
Los insectos fueron los primeros animales terrestres en usar señales de sonido en el aire para comunicarse a larga distancia. Los insectos modernos son conversadores de alas versátiles. Los grillos pueden raspar una pata contra un ala o frotar dos alas juntas. Algunos saltamontes baten sus alas como castañuelas; otros crepitan y rompen las delgadas membranas. Muchas alas de mariposa juegan con la luz, manipulándola para ocultarla a simple vista o reflejándola en destellos a lo largo de superficies iridiscentes o multifacéticas.
El año pasado, el descubrimiento del ala fosilizada de un insecto parecido a un saltamontes sugiere que esta conversación comenzó hace 310 millones de años. Las estructuras de las alas se asemejan a las de los insectos vivos que usan la luz o el sonido para comunicarse.
Entre los insectos que emiten señales acústicas, los saltamontes se destacan como una fuente ideal para investigar la evolución de los órganos acústicos y el comportamiento.
Recientemente, Ph.D. estudiante XU Chunpeng, bajo la supervisión de los Profs. WANG Bo y ZHANG Haichun del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la Academia de Ciencias de China (NIGPAS), en colaboración con un equipo internacional de paleoentomólogos, llevaron a cabo una investigación detallada y global de saltamontes fósiles de la Era Mesozoica (comúnmente conocida como la era de los dinosaurios).
El estudio proporciona nuevos conocimientos sobre la evolución acústica de los saltamontes mesozoicos y la evolución del paisaje sonoro mesozoico. El equipo de investigación informó sobre los primeros oídos timpánicos y el sistema de producción de sonido (aparato estridulatorio) en saltamontes mesozoicos excepcionalmente conservados.
"Las orejas timpánicas recién descubiertas en saltamontes profalangópsidos del Jurásico Medio Daohugou Konservat-Lagerstätte representan las orejas de insectos más antiguas conocidas, extendiendo el rango de edad del tímpano auditivo de tipo moderno en 100 millones de años hasta el Jurásico Medio, hace unos 160 millones de años.", dijo XU.
La reconstrucción de las frecuencias de canto de los saltamontes del Mesozoico y los oídos timpánicos más antiguos demuestran que los saltamontes habían desarrollado una comunicación acústica compleja, incluidas las señales de apareamiento, la comunicación entre machos y la audición direccional, al menos en el Jurásico Medio.
Además, los saltamontes habían desarrollado una gran diversidad de frecuencias de canto, incluidas llamadas musicales de alta frecuencia, acompañadas de particiones de nichos acústicos, todo al menos hacia el Triásico Superior (hace 200 millones de años). Esto sugiere que la comunicación acústica ya podría haber sido un importante impulsor evolutivo en la radiación temprana de los insectos terrestres después de la extinción masiva del Permo-Triásico.
Un saltamontes de la selva tropical no habla como un mamífero, ni camina como un mamífero, pero oye con el primer sistema de detección de sonido de tres etapas similar a un mamífero conocido fuera de los vertebrados. “La belleza del oído de saltamontes es que hace el mismo trabajo de una manera mucho más simple”, dice el biólogo sensorial Daniel Robert de la Universidad de Bristol en Inglaterra. Y de interés para los investigadores que diseñan dispositivos auditivos en miniatura, la oreja del saltamontes Copiphora gorgonensis es más pequeña que un grano de arroz.
Los cantos de alta frecuencia de los saltamontes del Mesozoico podrían incluso haber impulsado la evolución de sistemas auditivos intrincados en los primeros mamíferos y, a la inversa, los mamíferos con una capacidad auditiva progresiva podrían haber ejercido una presión selectiva sobre la evolución de los saltamontes, incluida la renovación de la fauna.
Los saltamontes no tienen huesos del oído. En cambio, sus tímpanos hacen la traducción ellos mismos. Las orejas de los saltamontes se sientan debajo de las rodillas con un tambor a cada lado de la pierna. Una onda de presión en el aire dobla una gran zona de cada tímpano hacia adentro, y ese movimiento obliga a una pequeña placa en cada tímpano a elevarse hacia afuera. La vibración de la placa envía chapoteos apropiados a través de una cámara llena de líquido dentro de la pierna , donde las células detectoras detectan varias frecuencias.
Estos hallazgos demuestran que los insectos, especialmente los saltamontes, dominaron los coros durante el Triásico, una situación diferente del paisaje sonoro moderno. Después de la aparición de pájaros y ranas en el Jurásico, el paisaje sonoro del bosque se volvió casi igual al moderno en el Cretácico, excepto que carecía del sonido de las cigarras (que tienen menos llamadas musicales).
Estos resultados también destacan la importancia ecológica de los insectos en el paisaje sonoro mesozoico, que hasta ahora ha sido en gran parte desconocido en el registro paleontológico.
Referencias:
Chunpeng Xu et al. High acoustic diversity and behavioral complexity of katydids in the Mesozoic soundscape. PNAS. 2022. doi.org/10.1073/pnas.2210601119

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