La producción y percepción de infrasonido se ha observado en múltiples mamíferos, incluidos ballenas, elefantes, jirafas, hipopótamos y rinocerontes. Para la mayoría de estos animales, las observaciones son preliminares y no se ha cuantificado su sensibilidad al infrasonido. Si un animal produce un sonido de baja frecuencia y lo utiliza en la comunicación, sugiere que el animal también podría ser sensible al infrasonido.
Elefanteseditar
Los elefantes son el animal terrestre en el que M observó por primera vez la producción de llamadas infrasónicas. Krishnan, más tarde descubierto por Katy Payne. El uso de sonidos de baja frecuencia para comunicarse a largas distancias puede explicar ciertos comportamientos de elefantes que previamente han desconcertado a los observadores. Se ha observado que grupos de elefantes que están separados por varios kilómetros viajan en paralelo o cambian de dirección simultáneamente y se mueven directamente uno hacia el otro para encontrarse. El período de celo para las hembras es asíncrono, dura solo unos pocos días y ocurre solo cada varios años. Sin embargo, los machos, que por lo general se separan de los grupos femeninos, se reúnen rápidamente desde muchas direcciones para competir por una hembra receptiva. Dado que los infrasonidos pueden viajar distancias muy largas, se ha sugerido que las llamadas en el rango infrasónico podrían ser importantes para la comunicación a larga distancia para tales comportamientos coordinados entre elefantes separados.
Producción y percepción infrasonidaeditar
Las grabaciones y los experimentos de reproducción permiten que los elefantes utilicen los componentes infrasónicos de sus llamadas para comunicarse. Se han registrado vocalizaciones infrasónicas de elefantes cautivos en muchas situaciones diferentes. La estructura de las llamadas varía mucho, pero la mayoría de ellas varían en frecuencia de 14 a 24 Hz, con duraciones de 10 a 15 segundos. Cuando el elefante más cercano está a 5 m del micrófono, los niveles de presión sonora grabados pueden ser de 85 a 90 dB SPL. Algunas de estas llamadas son completamente inaudibles para los seres humanos, mientras que otras tienen componentes audibles que probablemente se deban a armónicos de mayor frecuencia por debajo de los fundamentos de 20 Hz. A veces, las vocalizaciones causan ruidos perceptibles que se acompañan de un aleteo de la piel en la frente del elefante que llama, donde el conducto nasal entra en el cráneo. Este aleteo también puede ocurrir sin causar ningún sonido perceptible, lo que sugiere la producción de una llamada puramente infrasónica. No se ha determinado el mecanismo de producción de llamadas infrasónicas en elefantes.
Los experimentos de reproducción utilizando vocalizaciones de elefante pregrabadas muestran que los elefantes pueden percibir infrasonidos y cómo responden a estos estímulos. En los experimentos de reproducción, ciertos comportamientos que ocurren comúnmente después de las vocalizaciones se puntúan antes y después de que se reproduce una llamada. Estos comportamientos incluyen levantar y endurecer los oídos, vocalizar, caminar o correr hacia el altavoz oculto, agruparse en un grupo apretado y permanecer inmóviles («congelación»), con movimientos ocasionales de exploración de la cabeza. La aparición de tales comportamientos aumenta constantemente después de la reproducción de una llamada, ya sea una reproducción de ancho de banda completo o una reproducción en la que se filtró la mayor parte de la energía superior a 25 Hz. Este filtrado muestra que la información conductual significativa de la llamada está contenida en el rango infrasónico, y también simula el efecto de la atenuación dependiente de la frecuencia a lo largo de la distancia, como podría ocurrir en la naturaleza. Las respuestas conductuales no aumentan para estímulos de tono puro que son similares a las llamadas infrasónicas grabadas en frecuencia e intensidad. Esto muestra que las respuestas son específicamente a señales que eran significativas para los elefantes.
El uso de reproducciones pregrabadas y la puntuación de comportamiento también muestra que las llamadas infrasónicas de elefantes son significativas en el comportamiento a largas distancias. El grado de comportamiento de respuesta realizado por un grupo de elefantes, como levantar orejas, caminar hacia los altavoces, «congelarse» o escanear movimientos, se comparó visualmente antes y después de la presentación de un estímulo, calificando un ensayo como una respuesta positiva si la cantidad de comportamientos es mayor después del estímulo. En un experimento en particular realizado con elefantes que vivían en la naturaleza, la presentación de reproducciones durante 20-40 segundos desde altavoces a distancias de 1,2 km y 2 km causó un aumento significativo en los comportamientos de respuesta. Dado que las reproducciones se realizaron a la mitad de la amplitud a la que se grabaron, se estima que estas llamadas serían perceptibles por los elefantes a distancias de al menos 4 km, incluso esto puede ser una subestimación porque los animales no responden cada vez que perciben una llamada conespecífica, y probablemente es menos probable que respondan a las llamadas desde distancias más lejanas, incluso si las perciben.
Hay algunos factores de confusión que podrían influir en los resultados de este tipo de experimento. En primer lugar, los animales podrían ser en realidad más sensibles de lo que indicarían los experimentos debido a la habituación de los animales a los estímulos de reproducción después de varias repeticiones de prueba. Para evitar esto, los investigadores presentan varios tipos diferentes de reproducciones en orden aleatorio. Otro problema que podría surgir al interpretar los experimentos de campo realizados en grupos de animales es que los animales pueden estar respondiendo a señales de otros elefantes en el grupo en lugar del estímulo de reproducción. Sin embargo, se asume que al menos un animal del grupo percibió y respondió directamente al estímulo.
Sensibilidad infrasonidaeditar
Los umbrales de sensibilidad auditiva se han medido en función del comportamiento de una hembra joven de elefante indio. La prueba de condicionamiento de sensibilidad requiere que el elefante responda a un estímulo presionando un botón con su trompa, lo que resulta en una recompensa de agua azucarada si el elefante identificó correctamente la ocurrencia del estímulo apropiado. Para determinar los umbrales de sensibilidad auditiva, se presenta una cierta frecuencia de sonido a varias intensidades para ver a qué intensidad el estímulo deja de evocar una respuesta. La curva de sensibilidad auditiva de este elefante en particular comenzó a 16 Hz con un umbral de 65 dB. Una pendiente poco profunda disminuyó a la mejor respuesta a 1 kHz con un umbral de 8 dB, seguido de un aumento pronunciado del umbral por encima de 4 kHz. De acuerdo con el corte de 60 dB, el límite superior era de 10,5 kHz sin absolutamente ninguna respuesta detectable a 14 kHz. El límite superior para los seres humanos se considera de 18 kHz. Los límites superior e inferior de la audición del elefante son los más bajos medidos para cualquier animal aparte de la paloma. Por el contrario, la mejor frecuencia promedio para la audición de animales es de 9.8 kHz, el límite superior promedio es de 55 kHz.
La capacidad de diferenciar frecuencias de dos tonos sucesivos también se probó para este elefante utilizando un paradigma de condicionamiento similar. Las respuestas del elefante fueron algo erráticas, lo que es típico de los mamíferos en esta prueba. Sin embargo, la capacidad de discriminar sonidos era mejor en frecuencias por debajo de 1 kHz, particularmente en mediciones de 500 Hz y 250 Hz.
Las pruebas de la capacidad de localizar sonidos también mostraron la importancia de la percepción de sonido de baja frecuencia en elefantes. La localización se probó observando la orientación exitosa hacia los altavoces de origen izquierdo o derecho cuando se colocaron en ángulos diferentes de la cabeza del elefante. El elefante podría localizar mejor los sonidos a una frecuencia inferior a 1 kHz, con una identificación perfecta del altavoz izquierdo o derecho en ángulos de 20 grados o más, y discriminaciones de nivel aleatorio por debajo de 2 grados. La capacidad de localización de sonido se midió para ser mejor a 125 Hz y 250 Hz, intermedia a 500 Hz, 1 kHz y 2 kHz, y muy pobre a frecuencias a 4 kHz y superiores. Una posible razón de esto es que los elefantes son muy buenos en el uso de diferencias de fase interaurales que son efectivas para localizar sonidos de baja frecuencia, pero no tan buenos en el uso de diferencias de intensidad interaurales que son mejores para sonidos de mayor frecuencia. Debido al tamaño de la cabeza de elefante y la gran distancia entre sus orejas, las señales de diferencia interaurales se confunden cuando las longitudes de onda son más cortas, lo que explica por qué la localización del sonido era muy pobre en frecuencias superiores a 4 kHz. Se observó que el elefante extendía el pabellón auricular de sus orejas solo durante las tareas de localización de sonido, sin embargo, se desconoce el efecto preciso de este comportamiento.