En mayo de 1984, Katharine (Katy) Payne visitó el Zoológico de Washington Park en Portland, Oregón. Un biólogo acústico que había pasado 15 años estudiando el canto de las ballenas, Payne sentía curiosidad por saber cómo se comunicaban los elefantes entre sí. Pasó casi todos los momentos de vigilia durante una semana entera observando y escuchando a los elefantes asiáticos del zoológico.
Pero no fue hasta el vuelo de regreso a Ithaca, Nueva York, que Payne se dio cuenta de que podría haber descubierto algo nuevo y emocionante. A veces, durante la semana de observar a los elefantes, había escuchado débiles ruidos y sentía un latido en el aire. «Había sido como la sensación de un trueno, pero no había habido truenos. No había habido ningún sonido fuerte, solo palpitante y luego nada», escribió Payne en su reciente libro, Trueno silencioso: En presencia de elefantes (Simon & Schuster, 1998). Ahora, en el avión, de repente recordó estas sensaciones y recordó un sentimiento similar de muchos años antes, cuando había sentido el profundo estremecimiento de las notas más bajas del bajo que se tocaban en un órgano de iglesia. Los tonos profundos del órgano estaban en frecuencias cercanas al umbral inferior de la audición humana, frecuencias que Payne sabía que se usaban en la comunicación en ballenas de aleta y ballenas azules.
De hecho, Payne y sus colegas del Programa de Investigación de Bioacústica del Laboratorio de Ornitología de la Universidad de Cornell descubrieron que muchas de las llamadas de elefantes asiáticos y africanos se encuentran en el rango infrasónico, es decir, en frecuencias demasiado bajas para que los oídos humanos las perciban. Desde que hizo este descubrimiento inicial, Payne y sus colegas de Cornell y otros lugares han estudiado elefantes en la sabana africana para aprender sobre el papel de la llamada infrasónica en la comunicación a larga distancia.
Hace varios años, en una sorprendente convergencia de disciplinas científicas aparentemente dispares, investigadores de la Universidad de Virginia demostraron que las condiciones atmosféricas en la sabana africana probablemente influyan en lo lejos que pueden viajar las llamadas de elefantes, e incluso, como resultado, pueden ayudar a dar forma al comportamiento animal. Michael Garstang, meteorólogo tropical del Departamento de Ciencias Ambientales de Virginia, y David Larom, entonces estudiante de posgrado de la Universidad de Virginia, finalmente se reunieron con Payne para compartir información e ideas y planificar futuras colaboraciones.
Elefantes e infrasonidos
Aunque otros investigadores habían sospechado que los elefantes generan llamadas de baja frecuencia, Payne fue el primero en probarlo. En octubre de 1984 regresó al Zoológico de Washington Park equipada con una grabadora y micrófonos prestados que podían captar sonidos de baja frecuencia y medir su intensidad y frecuencia. Payne y dos colegas, William Langbauer y Elizabeth Thomas, hicieron grabaciones de 11 elefantes asiáticos en el zoológico. Los investigadores también tomaron nota de los movimientos y el comportamiento de los elefantes, así como de las ocasiones en que sentían el curioso palpitar en el aire.
Payne llevó las cintas al laboratorio del biólogo acústico Carl Hopkins en Cornell. Hopkins enganchó la grabadora a un dispositivo que muestra una secuencia de sonidos como puntos en una pantalla. Payne reprodujo una de las cintas a 10 veces la velocidad de grabación, elevando así el tono en aproximadamente 2,5 octavas. «Cuando hicimos eso», relata Payne, » he aquí, todo tipo de sonidos que no habíamos escuchado antes estaban ahora presentes.»A esa velocidad, dice, las llamadas infrasónicas de los elefantes sonaban como un montón de vacas en un granero.»
Resulta que la mayor parte de la energía en las llamadas de los elefantes asiáticos y africanos se concentra a frecuencias de 14-35 Hz cerca o por debajo del límite inferior para la audición humana, que es de alrededor de 20 Hz. Los componentes de mayor frecuencia de algunas de estas llamadas son audibles para los humanos como ruidos bajos y suaves. La cóclea del oído interno de un elefante, dice Payne, parece estar adaptada para escuchar sonidos de baja frecuencia. De hecho, señala, los elefantes tienen la mejor audición de baja frecuencia de todos los mamíferos terrestres para los que se ha medido esta capacidad.
La distancia que recorre un sonido depende del medio por el que pasa, la intensidad del sonido y su frecuencia. Aunque los elefantes escuchan mejor a 1000 Hz, los sonidos a esta frecuencia no viajan tan lejos como los de frecuencias más bajas. Las longitudes de onda más cortas que componen los sonidos de mayor frecuencia son más propensas a ser dispersadas o absorbidas por el medio ambiente a medida que viajan, perdiendo energía al suelo, a la vegetación y a otros obstáculos, y al aire. Como resultado, a medida que aumenta la distancia de la fuente de un sonido, la capacidad de un elefante para percibir sonidos de baja frecuencia comenzará a exceder su capacidad para escuchar sonidos de alta frecuencia. Por lo tanto, la capacidad de usar infrasonidos les da a los elefantes una clara ventaja cuando se trata de comunicación de largo alcance.
Las hembras de elefante emparentadas y sus crías viven juntas en unidades familiares estables en las que las hembras adultas colaboran en el cuidado y la defensa de sus crías. La familia en la foto vive en el Parque Nacional Amboseli en Kenia. Foto: Katy Payne.
Las hembras de elefante emparentadas y sus crías viven juntas en unidades familiares estables en las que las hembras adultas colaboran en el cuidado y la defensa de sus crías. La familia en la foto vive en el Parque Nacional Amboseli en Kenia. Foto: Katy Payne.
Evidencia de comunicación de largo alcance
Al estudiar las interacciones sociales y los movimientos de los elefantes, los biólogos de campo en África habían sospechado durante algunos años que los elefantes son capaces de comunicarse a largas distancias. «La investigación a largo plazo que se había realizado en África mostró la coordinación del comportamiento de los elefantes a distancias de varios kilómetros» bajo condiciones de viento que excluían la comunicación olfativa, dice Payne. En estudios de elefantes radiocollares en Sengwa, Zimbabue, por ejemplo, Rowan Martin descubrió que las familias dentro de un grupo de enlace (véase la página 355 del recuadro) son capaces de coordinar sus movimientos entre sí a lo largo de distancias de 1 a 5 kilómetros, «una cierta distancia entre sí durante días mientras se mueven y se alimentan», dice Payne. Y en Kenia, Joyce Poole y Cynthia Moss se maravillaron de la capacidad del macho de mayor rango que está en musth (un período de mayor actividad sexual y agresividad) para localizar a la rara hembra que estaba en la cima del estro. Poole y Moss también notaron que los machos agresivos son capaces de evitarse el uno al otro mientras vagan en busca de hembras receptivas, minimizando así el riesgo de enfrentamientos.
Dos elefantes machos en musth, el período anual de mayor agresividad y actividad sexual, compiten por el dominio en la jerarquía masculina. El resultado de tales peleas determina el acceso de los machos a las hembras en estro. Foto: Katy Payne.
Dos elefantes machos en musth, el período anual de mayor agresividad y actividad sexual, compiten por el dominio en la jerarquía masculina. El resultado de tales peleas determina el acceso de los machos a las hembras en estro. Foto: Katy Payne.
Estos y otros informes, combinados con la utilidad potencial de infrasonido para la comunicación a larga distancia, llevaron a Payne a África para estudiar el llamado de los elefantes. Trabajando con Poole en 1985 y 1986 en el Parque Nacional Amboseli, en Kenia, Payne descubrió que, al igual que los elefantes asiáticos cautivos, los elefantes africanos de cría libre producen llamadas con componentes infrasónicos. La mayoría de estas llamadas, como las de los elefantes en el zoológico, son de alta intensidad, algunas de hasta 117 decibelios (dB; en comparación, la intensidad del ruido de la construcción es de 110 dB y un concierto de rock es de 120 dB. Los investigadores calcularon que los sonidos de esta intensidad tienen el potencial de ser audibles para otros elefantes en un rango de varios kilómetros.
Poole y Payne observaron y registraron el llamado de elefantes en una serie de contextos sociales que sugirieron que los animales se comunicaban a distancias relativamente largas. Por ejemplo, en una ocasión, un par de elefantes hembras en fragmentos de familia separados intercambiaron llamadas a lo largo de 2 kilómetros. Los investigadores también registraron repetidamente llamadas de anuncio de estro hechas por hembras fértiles y observaron que los machos respondían caminando rápidamente hacia las hembras que llamaban. Poole y Payne también grabaron llamadas de toros en musth y encontraron evidencia de que estas llamadas anunciaban la condición de los toros tanto a las hembras como a otros machos. En muchas ocasiones todos los días, los investigadores vieron elefantes comprometidos en un comportamiento de escucha:»se mantienen perfectamente quietos, levantan y endurecen las orejas y balancean lentamente la cabeza de izquierda a derecha como para localizar la fuente de una llamada», dice Payne, lo que sugiere que estaban respondiendo a una llamada o llamando y esperando una respuesta.
Los datos que Payne y Poole recopilaron en Kenia, aunque sugerentes, aún no demostraron que los elefantes puedan oír y responder a las llamadas infrasónicas de los demás en rangos de varios kilómetros. Para perseguir esta idea, Payne y varios colegas (Langbauer, Russell Charif, Ferrel Osborn y Elizabeth Thomas, de Cornell, y Lisa Rapaport, del Zoológico de Washington Park) fueron al Parque Nacional Etosha, en Namibia. Allí llevaron a cabo una serie de «experimentos de reproducción» diseñados por Langbauer para investigar las distancias a través de las cuales las llamadas de los elefantes son audibles para otros elefantes.
En estos experimentos, Payne explica: «teníamos un altavoz enorme que podía transmitir grabaciones de llamadas infrasónicas. Lo montamos en la parte superior de una camioneta, y ese era nuestro elefante artificial.»Dos investigadores estaban estacionados en la camioneta en uno de varios lugares a 1,2 o 2,0 kilómetros de una torre de observación construida sobre un pozo de agua frecuentado por elefantes. Mientras que las llamadas de elefantes pregrabadas a la mitad de la intensidad de las llamadas infrasónicas de elefantes grabadas más fuertes se transmitieron desde la camioneta, Payne y otros investigadores apostados en la torre, que no conocían la ubicación de la camioneta ni el momento de las transmisiones, hicieron grabaciones de audio y video de elefantes cercanos.
Cuando los investigadores compararon sus grabaciones de elefantes de antes e inmediatamente después de los tiempos de reproducción, encontraron elefantes que aparentemente respondían a las reproducciones de 1.2 y 2.0 kilómetros de distancia vocalizando, levantando y extendiendo sus oídos y permaneciendo inmóviles en esta posición, y moviendo sus cabezas de lado a lado. Cuando las llamadas del estro femenino se escuchaban desde el altavoz de la camioneta, se veían elefantes machos orientándose hacia la dirección de la llamada y caminando 1 kilómetro o más hacia la ubicación del altavoz.
La sociedad de elefantes está altamente organizada, con hembras de elefantes emparentadas y sus crías que viven juntas en unidades familiares estables. A menudo, la mujer de más edad de un grupo, su matriarca, sirve como líder de la familia. Varias de estas unidades familiares conforman lo que se conoce como un grupo de bonos. Las familias en un grupo de lazos tienden a estar estrechamente relacionadas entre sí en el lado materno, dice Payne. De hecho, dice, los grupos de bonos a veces consisten en una unidad familiar que se ha vuelto muy grande y se ha dividido en unidades más pequeñas. Por encima del nivel del grupo de bonos está el clan, una colección de grupos familiares que comparten el mismo rango de hogar durante la estación seca, pero no necesariamente están relacionados.
Los lazos que unen a las unidades familiares dentro del mismo grupo de lazos son evidentes cuando dos familias se encuentran. «Cuando las familias que son miembros del mismo grupo de bond se conocen, se saludan con una tremenda emoción—mucho ruido y vueltas en círculos y golpes entre sí y colmillos chocantes y agitando las orejas y drenando de sus glándulas temporales y orinando y defecando—se expresa todo tipo de emoción de elefante que se puede expresar», dice Payne. «Pero cuando los elefantes se encuentran que no están tan estrechamente relacionados, toda esta ceremonia falta.»
Los elefantes machos muestran un patrón de asociación diferente al de las hembras. Los hombres adultos tienden a viajar en pequeños grupos de hombres durante los períodos sexualmente inactivos. Pero cuando son sexualmente activos o, en el caso de los machos mayores, en la mayoría de los casos, un momento de mayor agresividad y actividad sexual que ocurre una vez al año durante un período de días a meses, los toros viajan solos, variando ampliamente en busca de hembras en estro. Los toros en must compiten entre sí por el acceso a las hembras en celo y defenderán a sus parejas de los avances sexuales de otros machos.
Debido a que las limitaciones de los altavoces permitían que las llamadas se reproducieran a solo la mitad de la intensidad de las llamadas infrasónicas grabadas más fuertes, y debido a que se esperaba poca o ninguna atenuación en estas distancias para tales llamadas de baja frecuencia, los investigadores estimaron que las llamadas infrasónicas más fuertes son audibles para otros elefantes a una distancia de al menos 4 kilómetros.
Los hallazgos de los experimentos de reproducción agregaron más apoyo a la hipótesis de que los elefantes usan infrasonidos para comunicarse y coordinar sus movimientos a distancias de al menos varios kilómetros. Pero no se sabía si los elefantes podían comunicarse a distancias significativamente mayores de 4 kilómetros. Ahí es donde entra en juego el trabajo de Garstang y Larom.
Efectos atmosféricos
Garstang, de la Universidad de Virginia, había oído hablar del descubrimiento inicial de Payne de llamadas infrasónicas de elefantes. Un meteorólogo cuya investigación se centra en la atmósfera cercana al suelo, donde se produce la mayor parte de la comunicación de animales terrestres, Garstang se dio cuenta de que la transmisión de estas llamadas estaría limitada por la estructura del aire cerca del suelo. «Para los animales que utilizan la comunicación de largo alcance en particular, «dice,» lo que está haciendo la atmósfera tendrá mucho que decir sobre el éxito o el fracaso que tienen en la comunicación de largo alcance.»
Garstang participó en un estudio multinacional para investigar la causa de una gran capa de ozono en la atmósfera inferior en el sur de África. Como sucedió, el sitio donde Garstang, Larom y otros debían instalar su equipo meteorológico, señala Larom, estaba «justo en el medio del Parque Nacional Etosha», el parque donde Payne y sus colegas hicieron sus experimentos de reproducción.
Garstang sugirió que él y Larom siguieran la idea de que las condiciones atmosféricas podrían afectar el rango sobre el que los elefantes pueden comunicarse. La inspiración para estos estudios provino en parte de la experiencia de Garstang al crecer en el sur de África, donde, por las noches, los miembros de la tribu zulú se llamaban unos a otros en tonos largos y bajos a través de valles que tenían una milla o más de ancho.
Fue mucho más tarde que Garstang comenzó a comprender el fenómeno meteorológico que permitía tales llamadas de larga distancia. «Por la noche», explica, » a medida que el aire frío drena en esos valles, el aire se estratifica—forma capas—y estas capas forman conductos que permiten que el sonido se transmita a distancias considerables.»Este fenómeno, en el que una capa de aire más frío cerca del suelo se superpone con aire más cálido, se conoce como inversión de temperatura. Garstang se preguntó si este efecto atmosférico podría mejorar la transmisión a largo alcance de las llamadas de los animales, en particular, las llamadas infrasónicas de los elefantes en la sabana africana.
Aunque los investigadores han estudiado los efectos de varios factores ambientales en el rango de llamada de los animales, el llamado de elefante es especialmente adecuado para investigar esta pregunta por varias razones, dicen Larom y Garstang. En primer lugar, debido a su sonoridad y baja frecuencia y su potencial resultante para transmitirse a grandes distancias bajo cualquier condición, las llamadas de elefante son inherentemente más fáciles de estudiar que muchas otras llamadas. Y el hábitat de la sabana africana de los elefantes proporciona un sistema relativamente simplificado para tales estudios porque el terreno duro y plano y la vegetación escasa tienen efectos mínimos en la transmisión de sonidos, particularmente de sonidos de baja frecuencia. Como resultado, los principales factores que afectan la transmisión del sonido cerca del suelo en este entorno son la fuerza y frecuencia de la llamada, el umbral de audición y las condiciones de temperatura y viento en la atmósfera inferior.
Cómo afecta el clima al rango de llamadas
La evidencia de que las condiciones climáticas capaces de mejorar la transmisión de sonido de largo alcance ocurren en la sabana africana provino de datos recopilados en Etosha durante un período de 45 días al final de la estación seca. Los investigadores midieron la temperatura y la velocidad del viento durante el día y la noche a alturas que oscilaban entre 1 centímetro y aproximadamente 1500 metros sobre el suelo. Encontraron un fuerte ciclo diurno en la velocidad y dirección del viento, con fuertes vientos del noreste durante el día y vientos ligeros del sur por la noche. Pero a primera hora de la tarde y alrededor del amanecer, antes de que los vientos cambiaran de dirección, a menudo había un período de poco o ningún viento. Los investigadores también encontraron que en la mayoría de los días, fuertes inversiones de temperatura se formaron cerca de la superficie de la tierra antes del atardecer y persistieron durante la noche hasta el amanecer. Las inversiones nocturnas de temperatura se forman sobre el suelo en la mayoría de los lugares de la Tierra, dice Garstang, pero son especialmente pronunciadas sobre la sabana durante la estación seca y en los días secos durante la estación lluviosa.
Usando un programa de computadora desarrollado por Richard Raspet, en el Centro Nacional de Acústica Física de la Universidad de Mississippi, Larom examinó cómo las condiciones variables de temperatura y velocidad del viento registradas en Etosha afectarían la atenuación de los sonidos a 15 Hz y 30 Hz en función de la distancia. Larom escribió otro programa que tomó los resultados del programa de Raspet y calculó un rango de llamada predicho, utilizando algunas suposiciones informadas sobre la intensidad de la llamada de elefante y el umbral de audición.
Los resultados del modelado por computadora mostraron que el rango de llamadas por la noche es hasta cuatro veces mayor que durante la mitad del día. Las condiciones para llamadas de largo alcance comienzan a mejorar drásticamente una hora más o menos antes de la puesta del sol, con condiciones pico que ocurren 1-2 horas después de la puesta del sol, cuando la inversión es más fuerte y los vientos son más bajos. Se predice un segundo período de pico para la transmisión de sonido alrededor del amanecer, cuando los vientos se apagan de nuevo y la inversión de temperatura, aunque debilitada, todavía existe.
Una inversión de temperatura relativamente fuerte en realidad mejora la propagación del sonido de baja frecuencia a distancia, de modo que la intensidad del sonido aumenta más allá de un cierto rango desde la fuente. Esta mejora se produce debido al» conducto de sonido » formado por la capa inferior de aire durante una inversión; el efecto de conducto hace que la energía acústica se refracte hacia abajo en lugar de disiparse en el aire, aumentando así los niveles de sonido cerca del suelo. Las inversiones también mejoran la transmisión del sonido al hacer que la capa de aire cerca del suelo se «desacople» friccionalmente del aire de arriba, dice Garstang. Como resultado, dice,» el aire en el suelo se calma», minimizando así la atenuación del sonido por la turbulencia y la cizalladura del viento.
En condiciones óptimas, de acuerdo con el modelo, las llamadas infra-sónicas más fuertes de los elefantes, particularmente las de las frecuencias más bajas, pueden ser audibles para otros elefantes a distancias de 10 kilómetros o más. Larom y Garstang también usaron modelos computarizados para predecir cómo los perfiles diarios de temperatura y viento que midieron en la atmósfera inferior en Etosha afectarían el área total sobre la cual se puede escuchar una llamada de una frecuencia e intensidad dada. Los efectos del viento en el área de llamada son complejos y dependen tanto de la velocidad como de la dirección del viento. Los investigadores descubrieron que el área de llamada puede expandirse y contraerse en un factor de hasta 10 en un día dado, pasando de aproximadamente 30 kilómetros cuadrados a 300.
Lo que significa para los elefantes
Cuando Garstang y Larom (con los coautores Raspet y Malan Lindeque, del Instituto Ecológico Etosha) presentaron sus hallazgos iniciales para su publicación, Payne fue uno de los científicos a los que se pidió que revisaran el artículo. Encontró su trabajo tan interesante que se puso en contacto con ellos y les sugirió que se reunieran para hablar más sobre las implicaciones. Muchos biólogos, dice Payne, » no habían pensado mucho en la influencia de la atmósfera en el comportamiento animal, y aquí había evidencia de que podría haber una influencia muy fuerte.»
Haven Wiley, uno de varios biólogos que han pensado en estas influencias, dice que «aunque el tema de los efectos de las condiciones atmosféricas en la propagación del sonido ha sido estudiado por ingenieros acústicos y conductistas animales durante algún tiempo, todavía ha habido una gran necesidad de documentación cuidadosa de estos efectos en situaciones naturales. Wiley, que estudia la comunicación y el comportamiento de los animales en la Universidad de Carolina del Norte–Chapel Hill, dice que el trabajo de Garstang y Larom es «una demostración muy elegante en la que las mediciones atmosféricas se han utilizado para validar las ideas de que las condiciones atmosféricas cambiantes afectarán la propagación del sonido».»
Los hallazgos de Garstang y Larom apoyan la hipótesis un tanto controvertida de que las condiciones atmosféricas que favorecen la comunicación a larga distancia en ciertos momentos del día sobre la sabana africana y otras áreas han actuado a lo largo del tiempo evolutivo como una presión selectiva sobre el comportamiento de los elefantes y otras especies que viven en estas áreas. Una pregunta obvia, por lo tanto, es si los elefantes llaman con más frecuencia en momentos del día cuando las condiciones atmosféricas son más propicias para la transmisión de sonido a largo alcance.
Los datos preliminares de estudios realizados en Zimbabue por Langbauer, Payne y otros muestran que un período de máximo llamado para elefantes se centra alrededor de las 5 P. m., un momento en el que la transmisión de sonido es «bastante buena y mejora rápidamente», pero no óptima, dice Larom. «Hay un buen ajuste, hay cierta correlación, but…it no es excelente», dice. La correlación menos que perfecta sugiere que es probable que factores adicionales influyan en cuándo y por qué llaman los elefantes. Los elefantes hacen la mayor parte de sus largas caminatas hacia el final del día, se reúnen con otros elefantes en los pozos de agua en grupos ruidosos, pero las llamadas se apagan poco después del atardecer. Llamar después de la puesta del sol es más probable que atraiga la atención de los leones, que duermen hasta la puesta del sol y comienzan a cazar al anochecer.
Aunque Garstang está de acuerdo en que otros factores sin duda entran en juego en la configuración del comportamiento de llamada, está convencido de que los efectos atmosféricos juegan un papel importante. «La atmósfera determina absolutamente lo que se puede o no se puede hacer» en términos de comunicación a larga distancia, dice. Por ejemplo, aunque una hembra de elefante en celo puede llamar continuamente durante todo el día, las condiciones atmosféricas determinarán si un macho en celo a cierta distancia es capaz de escuchar esas llamadas. Por lo tanto, dice, «todavía habrá una respuesta diurna por parte de los machos porque aumenta en un orden de magnitud desde la mitad del día hasta la madrugada.»
De hecho, Payne señala, en estudios futuros los investigadores necesitarán monitorear no solo el momento de la llamada, sino también el momento de lo que ella llama «episodios de escucha de elefantes», para determinar si los elefantes muestran más comportamiento de escucha en momentos en que la transmisión de sonido es mejor. Este comportamiento de escucha puede jugar un papel en los movimientos coordinados de grupos familiares relacionados dentro de los clanes que Payne y sus colegas observaron en sus estudios en Zimbabwe.
En una extensión de los estudios anteriores de Martin, él, Langbauer, Payne y otros rastrearon los movimientos y llamadas de las hembras de elefante en varios grupos familiares que compartían el mismo rango de hogar. Encontraron que los elefantes dentro del mismo grupo de enlace (es decir, los elefantes que tienden a estar estrechamente relacionados genéticamente) eran más propensos que otros elefantes dentro de un clan a permanecer a una distancia de audición unos de otros. «No encontramos ninguna evidencia de llamadas obvias que anunciaran, por ejemplo, que un elefante ahora iba a girar hacia el norte», dice Payne. «Sin embargo, encontramos movimientos coordinados entre rebaños, y sospechamos que podrían coordinarse simplemente escuchando las llamadas de los demás a distancia y nunca dejándose perder por completo el alcance auditivo.»
Durante la estación seca, es interesante notar que las familias de elefantes deben ser capaces de coordinar sus movimientos a mayores distancias porque se espera que la formación de fuertes inversiones de temperatura nocturna maximice el rango de llamada. En clima seco, las familias podrían mantener una mayor distancia entre sí y mantenerse al alcance del oído, minimizando así la competencia por los recursos en un momento en que los recursos son escasos.
Implicaciones para otros animales
Los elefantes no son las únicas especies cuyo comportamiento puede verse afectado por las condiciones atmosféricas. La posibilidad de que las inversiones nocturnas de temperatura aumenten la distancia por la que los sonidos pueden viajar tampoco está restringida a la sabana africana o a los sonidos de baja frecuencia.
Los leones de la sabana africana hacen la mayor parte de su rugido entre el atardecer y el amanecer, y algunos datos de campo indican que los picos de los leones se elevan al amanecer y al atardecer. El rugido que hacen los leones por la noche se cree que está involucrado en parte en el establecimiento y mantenimiento del territorio. Por lo tanto, ser capaz de llamar a una distancia mayor sería ventajoso, como lo sería para las muchas especies de aves conocidas por sus coros al amanecer y al atardecer. «Tendría más sentido decir ‘mío, mío, mío—esta área es mía’ en un momento en que alguien va a escucharte a varios cientos de metros de distancia que cuando podría escucharte a solo cien metros de distancia», dice Larom.
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Payne KB, Langbauer WR, Thomas EM. 1986. Llamadas infrasónicas del elefante asiático (Elephas maximus). Behavioral Ecology and Sociobiology 18: 297-301.
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Langbauer WR Jr, Payne K, Charif R, Rapaport E, Osborn F. 1991. Los elefantes africanos responden a reproducciones distantes de llamadas conespecíficas de baja frecuencia. The Journal of Experimental Biology 157: 35-46.
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Garstang M, Larom D, Raspet R, LindequeM. 1995. Controles atmosféricos en la comunicación de elefantes. The Journal of Experimental Biology 198: 939-951.
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Larom D, Garstang M, Payne K, Raspet R, Lindeque M. 1997. La influencia de las condiciones atmosféricas de la superficie sobre el alcance y el área alcanzada por las vocalizaciones de los animales. The Journal of Experimental Biology 200: 421-437.
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Payne K. 1998. Trueno Silencioso: En presencia de Elefantes. Nueva York: Simon & Schuster.
Al igual que los leones, señalan los investigadores, otros animales altamente territoriales, como los coyotes y los lobos, realizan la mayor parte de su vocación por la noche y muestran pronunciados picos de vocación matutinos y vespertinos, en consonancia con la hipótesis de que las condiciones atmosféricas pueden desempeñar un papel en la configuración de su comportamiento de vocación. Y el trabajo de Peter Waser, de la Universidad de Purdue, indica que los monos del dosel en los bosques tropicales hacen la mayor parte de su vocalización de larga distancia en las pocas horas después del amanecer, cuando es más probable que ocurra un gradiente de temperatura favorable para la transmisión de sonido por encima del dosel.
Muchas ranas e insectos también tienden a hacer más ruido al amanecer y al atardecer, y para estas especies, también, los factores atmosféricos pueden ayudar a determinar el comportamiento. De hecho, los resultados de un estudio de reproducción realizado por Moira Van Staaden y Heiner Römer, de la Universidad Karl-Franzens en Graz, Austria, mostraron que el rango de llamada de las señales sexuales de los saltamontes de vejiga masculinos en el sur de África, cuyas notables llamadas nocturnas son audibles para los humanos a lo largo de varios kilómetros, se expande dramáticamente por la noche.
Juntando las piezas
Payne, Garstang, Larom y sus colaboradores están planeando futuros estudios de campo de la comunicación de elefantes que esperan que combinen la información obtenida del modelado por computadora de las condiciones atmosféricas en la sabana africana con los patrones reales de comportamiento y comunicación de los elefantes y otros animales en este hábitat. Como señala Garstang, «nadie ha demostrado realmente en el campo que los elefantes can puedan comunicarse en rangos de 10 kilómetros o más», como sugirió el modelado por computadora. Los investigadores tendrán que establecer de manera inequívoca que los elefantes pueden proyectar, escuchar y responder a las llamadas en esos rangos, dice.
A través de una subvención de la National Geographic Society, Garstang planea regresar a Namibia en algún momento de este año para realizar un proyecto piloto en el que recopilará datos preliminares de campo para apoyar una propuesta para un estudio más amplio. Espera establecer de manera más definitiva que hay un ciclo diurno de llamadas, no solo por parte de los elefantes, sino también por parte de otros animales que usan sonidos en el rango de frecuencia inferior. También determinará si el tiempo de este ciclo corresponde a las condiciones atmosféricas que favorecen la comunicación de largo alcance.
Los investigadores esperan que el conocimiento que obtengan sobre el llamado de los animales en última instancia ayude en los esfuerzos de conservación. Por ejemplo, Payne y Larom señalan que podría ser posible desarrollar un sistema para censurar acústicamente a los elefantes del bosque (Loxodonta africana cyclous). Poco se sabe sobre esta subespecie que desaparece rápidamente, y los animales son difíciles de contar en su hábitat forestal. (Los métodos actuales se basan en enfoques indirectos, como el recuento de estiércol. Los estudios preliminares de elefantes de sabana, en los que se puede rastrear a los animales tanto por vista como por sonido, podrían permitir a los investigadores desarrollar métodos para correlacionar el número y el tipo de llamadas con la estructura de la población de elefantes y la salud reproductiva.
» Si necesitamos conservar las especies, necesitamos saber qué territorio ocupan», señala Garstang. Cree que la capacidad de calcular rápidamente el área máxima de llamada de un animal permitirá a los biólogos obtener una primera estimación razonable del tamaño del territorio del animal. Usando tres factores, dice, «las condiciones meteorológicas óptimas, el umbral de audición y la intensidad de la llamada, determine…an área que puede ser «ensonificada» por ese animal.»Esa área, cree,» equivale a su territorio a una aproximación cercana, ya sea un área en movimiento, como la de un elefante, o un área más estática, como la de un león.»Aunque Larom y Payne reconocen el importante papel que pueden desempeñar los efectos atmosféricos, creen que muchos otros factores complican el comportamiento de los animales en el área de distribución.
Claramente, el descubrimiento inicial de Payne de la comunicación infrasónica entre elefantes y el trabajo posterior de Larom, Garstang y otros ha allanado el camino hacia una mayor comprensión de la comunicación, el comportamiento y la evolución de los animales y ha proporcionado nuevas formas de ver estos temas. «Una vez que has descubierto un medio completamente nuevo de percibir el mundo», dice Larom, » la cuestión de lo que hay que percibir ahí afuera se convierte en una cuestión central y las posibilidades de descubrimiento son enormes.»