El murciélago bigotudo de Parnell y el efecto Doppler

Es bien sabido por muchas personas el interesante método de los murciélagos para desplazarse, la ecolocalización, estos animales emiten ondas sonoras de alta frecuencia que los humanos no podemos escuchar (mas allá de los 20000 Hz) y al volver a recibir el sonido por el fenómeno de reflexión de las ondas (eco, en caso del sonido) pueden determinar donde se hallan los obstáculos o presas en su entorno

 

Sin embargo este método se encuentra con un problema, y este es el efecto doppler, si un murciélago emite una onda sonora mientras vuela es posible que la frecuencia de la onda se vea afectada por el efecto doppler haciendo que la onda recibida por el eco sea mas aguda que la emitida, esto provocaría que el murciélago no identifique el sonido como el suyo y se desoriente o choque contra un obstáculo

Ante esto se hizo un estudio sobre los murciélagos bigotudos de Parnell (Pteronotus Parnellii), el experimento consistía en colocar a estos murciélagos en una especie de soporte móvil que realizaba dos oscilaciones completas hacia delante y hacia atrás mientras con un micrófono se mide la frecuencia del sonido emitido por el murciélago según la velocidad del soporte para comprobar si el murciélago llevaba a cabo de forma instintiva un proceso de atenuación del efecto doppler, que consiste en emitir un sonido con menor frecuencia en función de lo que aumente la velocidad de desplazamiento, provocando así que la nueva frecuencia del efecto doppler esté justo en la línea de frecuencia que el murciélago si identifica para orientarse, los resultados del experimento se representan en la siguiente gráfica.

-La línea horizontal discontinua representa la frecuencia a la que el murciélago reconoce su eco

-La línea continua que oscila representa la velocidad del soporte, donde la línea sube es cuando el soporte avanza, cuando baja es cuando el soporte retrocede

-Los puntos negros y blancos representan la frecuencia (numerada en el eje vertical) emitida por los murciélagos

Tras este experimento se pudo comprobar que efectivamente se daba el comportamiento de atenuación del efecto doppler por parte de los murciélagos, pues como se ve, en los tramos en los que el soporte avanza podemos observar una bajada de los Hz del sonido emitido de tal forma que cuando el efecto doppler actúe sobre el sonido y aumente su frecuencia esta será la frecuencia que el murciélago identifica.

Además se observa un detalle interesante en esta gráfica y es que cuando el soporte se movía hacia atrás ningún murciélago emitía un sonido más agudo para así compensar el efecto doppler en el otro sentido, y la razón de que esto no ocurra es realmente simple, y es que los murciélagos no vuelan hacia atrás por lo que nunca les ha sido necesario emitir un sonido mas agudo de lo normal, es por esto que no reaccionan ante el retroceso del soporte y emiten los sonidos en su  rango normal por lo que los puntos se mantienen cercanos a la línea discontinua de la gráfica

Información obtenida del siguiente enlace, en concreto la sección de "compensación de desplazamiento Doppler" o "Doppler-shift compensation" en inglés

https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/jn.00101.2003?rfr_dat=cr_pub++0pubmed&url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3Acrossref.org