La audición y el sonido, por Tomás Unger

En los humanos y otros vertebrados, la percepción de las ondas sonoras se da por los oídos. Mientras muchos mamíferos tienen grandes orejas que pueden dirigir para captar sonidos, la oreja humana, compuesta de cartílago y piel, contribuye poco a la captación de las vibraciones de las ondas sonoras.

Cuando estas chocan con la membrana timpánica, desencadenan una serie de movimientos de los huesillos del oído medio. En el órgano de Corti, las vibraciones estimulan el nervio auditivo, y este transmite señales al cerebro, las cuales son interpretadas en el lóbulo temporal.

No solo los vertebrados son capaces de interpretar sonidos. En realidad, la gama de ondas sonoras que podemos escuchar es bastante pequeña. Como veremos más adelante, hay otras especies que captan el sonido de forma muy diferente y que han desarrollado capacidades asombrosas para interpretarlo.

–Vibraciones y ondas–

En páginas anteriores describimos las ondas electromagnéticas y la relación entre frecuencia y largo de onda. También explicamos que el sonido consiste en ondas de fuerza no electromagnética, pulsaciones o vibraciones que se transmiten a través de un medio elástico, como un líquido o un gas; en nuestro caso, el aire.

Al nivel del mar, donde la presión atmosférica, y por ende la densidad del aire, es mayor que a gran altura, el sonido se transmite a 343 m/s o 1.235 km/h. Las ondas sonoras se miden en vibraciones por segundo, unidades llamadas hertz en honor al físico alemán Rudolf Hertz (1857-1894), que demostró la existencia de las ondas electromagnéticas, las cuales habían sido teorizadas por el escocés James Maxwell (1831-1879).

–Oído y frecuencia–

El oído humano detecta un rango de frecuencias que va de 20 vibraciones por segundo (20 Hz) hasta 20.000 (20 kHz). La gran mayoría de los sonidos que oímos están entre 80 Hz y 1.000 Hz. Por ejemplo, la voz adulta masculina está generalmente entre 85 Hz y 180 Hz; la típica voz adulta femenina, generalmente de tono más alto, ronda los 165 Hz y 255 Hz. Estos son rangos muy limitados en comparación con la variedad de sonidos captados por otros animales.

Muchos sonidos a los que estamos acostumbrados, como nuestra voz y lo que nos rodea, constan de varias frecuencias simultáneas debajo y por encima de la frecuencia perceptible. El chillido de las llantas de una frenada abrupta puede sobrepasar los 15.000 Hz, mientras los instrumentos musicales abarcan una gama muy grande, algo ya mencionado en una página anterior.

–Otros oídos–

Entre los animales terrestres, destacan el oído de nuestro amigo el perro y el de un campeón absoluto, el murciélago. Nuestro cerebro tiene el lóbulo frontal evolucionado para que prime la vista, que es nuestro sentido principal: captamos el mundo principalmente por los ojos. El perro tiene el lóbulo frontal desarrollado para el olfato, su principal sentido, seguido del oído, que es más fino que el nuestro.

El perro oye desde 16 Hz hasta más de 50.000 Hz. Es por esto que para los perros se usan silbidos especiales que no oímos, y es la razón por la que muchas veces se inquietan y ladran por causas que no podemos captar con nuestros límites humanos.

En una categoría aparte están los murciélagos, una familia de mamíferos voladores que incluye al legendario vampiro y al murciélago frutero, la especie más grande. Sin embargo, los murciélagos de oído extraordinario son los que comen insectos. Estos casi no ven, pero tienen grandes orejas. Se guían por el rebote de sus voces, que van de 14.000 Hz a más de 100.000 Hz, mucho más allá de nuestra capacidad auditiva.

El murciélago llega a producir ondas sonoras de 1 mm de largo o menos. Estas rebotan en los insectos que vuelan o corren por el suelo. Al procesar la diferencia del tiempo que toma en ir y volver la onda a cada oído, el murciélago ubica con precisión los objetos a su alrededor y al insecto, calculando la velocidad y dirección de su trayecto, un auténtico sonar.

“La gran mayoría de los sonidos que oímos están entre 80 Hz y 1.000 Hz”.

–Los invertebrados–

Aunque no tienen oídos, los invertebrados también tienen sistemas para escuchar las ondas sonoras. El zoólogo estadounidense Charles H. Turner (1867-1923) fue el primero en demostrar que los insectos escuchan sonidos y distinguen tonos.

Muchos insectos detectan las ondas sonoras cuando estas agitan los pelos diminutos de sus patas –en algunos casos se han especializado en detectar las frecuencias de sus predadores–. Otros insectos tienen órganos timpánicos que cubren cámaras llenas de aire, también en sus patas.

Estos receptores funcionan de una manera similar a nuestros tímpanos, pero a diferencia del sistema auditivo humano, su sistema nervioso causa una reacción reflexiva inmediata. Es así como varias especies de insectos voladores perciben las emisiones de los murciélagos y logran evadirlos.

–Audición acuática–

Mientras que en tierra el sonido se transmite a 343 m/s, por el agua el sonido se transmite cuatro veces más rápido, por ser un medio más compacto. Esto permite a la fauna marina usar el sonido para navegar, cazar y comunicarse, especialmente a mayor profundidad, donde la luz no logra penetrar y la visibilidad es muy limitada.

La mayoría de los peces detectan sonidos con su línea lateral, un órgano con receptores llamados neuromastos, compuestos de células ciliadas. Estas células –rodeadas por una cúpula– son similares a las de nuestro oído interno, apuntando a un origen común. Peces como el arenque tienen una vejiga que funciona como aparato auditivo, transfiriendo vibraciones al oído interno que les permite detectar presas a gran distancia.

Un tema aparte son los mamíferos marinos, con capacidades asombrosas como el sonar de los delfines y el lenguaje de las ballenas; pero esto será para una página futura.

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