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Inteligencia de cetáceos (Cetacean intelligence)
Etología

Inteligencia de cetáceos (Cetacean intelligence)

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Cetacean intelligence

Inteligencia de cetáceos (Cetacean intelligence)

La inteligencia de los cetáceos es la inteligencia general y la capacidad cognitiva derivada de los mamíferos acuáticos que pertenecen al infraorden Cetacea (cetáceos), incluidos...

Inteligencia de los cetáceos se refiere a las capacidades cognitivas e intelectuales de los mamíferos acuáticos dentro del infraorden Cetáceo, que abarca ballenas barbadas, marsopas y delfines. Una investigación de 2014 reveló que el calderón piloto de aleta larga posee una mayor cantidad de neuronas neocorticales que cualquier otro mamífero estudiado hasta la fecha, incluidos los humanos.

Cerebro

Tamaño

Históricamente, el tamaño del cerebro se consideraba un determinante primario de la inteligencia de un animal. Sin embargo, muchas otras variables también influyen en la capacidad cognitiva, y los hallazgos contemporáneos sobre la inteligencia aviar han cuestionado la dependencia exclusiva del tamaño del cerebro como métrica de inteligencia. Dado que una parte sustancial del cerebro está dedicada al mantenimiento fisiológico, una mayor proporción de masa cerebro-cuerpo podría correlacionarse con una mayor proporción de tejido cerebral asignado a procesos cognitivos complejos. Los análisis alométricos generalmente sugieren que el tamaño del cerebro de los mamíferos aumenta con la masa corporal en un exponente aproximado de 2⁄3 o §78§⁄§910§. El cociente de encefalización (EQ), derivado de comparar el tamaño real del cerebro de un animal con el tamaño predicho por la alometría, ofrece una medida de inteligencia más refinada.

Se han identificado células fusiformes, caracterizadas como neuronas que carecen de ramificaciones dendríticas extensas, en las cortezas cerebrales de ballenas jorobadas, rorcuales comunes, cachalotes, orcas, delfines mulares, delfines grises y ballenas beluga. Si bien estas células inicialmente atrajeron considerable atención debido a la creencia de que su presencia se limitaba a especies altamente encefalizadas o socialmente complejas como los humanos, los grandes simios y los elefantes, investigaciones posteriores han ampliado esta comprensión. Estudios posteriores revelaron células fusiformes en una gama más diversa de especies y taxones de mamíferos, incluidas ovejas domésticas, vacas, hipopótamos pigmeos y venados de cola blanca, lo que sugiere un papel biológico más fundamental. Además, algunos investigadores han planteado dudas sobre si las células fusiformes identificadas en especies no homínidas, como los delfines, son análogas a las "células en forma de sacacorchos" especializadas delineadas por von Economo, distinguiéndolas de tipos de células fusiformes más ubicuas.

Estructura

Los cerebros de los elefantes exhiben una complejidad comparable a la de los delfines, mostrando una mayor convolución que los cerebros humanos y poseyendo una corteza más gruesa que la de los cetáceos. La expansión de la neocorteza, tanto en términos absolutos como en relación con el tamaño general del cerebro, se considera ampliamente como el principal impulsor de la inteligencia humana durante el desarrollo evolutivo, independientemente de su definición específica. Aunque una neocorteza sofisticada suele correlacionarse con una inteligencia elevada, existen excepciones. Por ejemplo, a pesar de poseer un cerebro altamente desarrollado, el equidna no se percibe en general como excepcionalmente inteligente; sin embargo, los estudios iniciales sobre sus capacidades cognitivas indican una capacidad para tareas más avanzadas de lo que se había planteado anteriormente.

Un estudio innovador realizado en 2014 reveló que la ballena piloto de aleta larga, una especie de delfín, posee una mayor cantidad de neuronas neocorticales que cualquier otro mamífero examinado hasta ese momento, incluidos los humanos. El cerebro de los delfines presenta un lóbulo paralímbico, una estructura ausente en los mamíferos terrestres, que puede contribuir al procesamiento sensorial. Además, se ha postulado que, de manera análoga a los humanos, la región paralímbica de los delfines gobierna el autocontrol, la motivación y las respuestas emocionales. Los delfines respiran voluntariamente y mantienen un control consciente sobre la respiración incluso durante el sueño, lo que implica que la anestesia veterinaria provocaría asfixia. La investigación de Ridgway indica que los electroencefalogramas (EEG) revelan asimetría hemisférica alterna en la actividad de ondas lentas durante el sueño, con patrones esporádicos similares al sueño observados en ambos hemisferios. Este hallazgo se ha interpretado como evidencia de que los delfines duermen en un hemisferio, potencialmente para controlar su sistema respiratorio voluntario o para mantener la vigilancia contra amenazas.

La mayor dependencia del delfín del procesamiento auditivo es evidente en su estructura cerebral: el área neuronal dedicada a las imágenes visuales constituye aproximadamente una décima parte de la del cerebro humano, mientras que la región asignada a las imágenes acústicas es aproximadamente diez veces mayor. Los experimentos sensoriales sugieren un grado significativo de integración intermodal en el procesamiento de formas entre las áreas ecolocativa y visual del cerebro.

Evolución del cerebro

La evolución de la encefalización en los cetáceos es paralela a la observada en los primates. Si bien la trayectoria evolutiva general de los cetáceos implicó aumentos en la masa cerebral, la masa corporal y el cociente de encefalización, ciertos linajes experimentaron decefalización, cuyas presiones selectivas siguen siendo un tema de debate continuo. Dentro del orden de los cetáceos, los Odontoceti generalmente exhiben cocientes de encefalización más altos en comparación con los Mysticeti, una disparidad en parte atribuible a las masas corporales significativamente mayores de los Mysticeti sin un aumento proporcional en la masa cerebral. Respecto a las presiones selectivas que influyeron en la encefalización o decefalización de los cerebros de los cetáceos, la investigación contemporánea propone varias teorías principales. La hipótesis más convincente postula que la expansión y complejidad de los cerebros de los cetáceos evolucionaron para facilitar interacciones sociales complejas. Los factores alternativos incluyen cambios en la dieta, el desarrollo de la ecolocalización o una expansión del alcance territorial.

Capacidad para resolver problemas

Algunas investigaciones indican que los delfines, entre otras especies animales, comprenden conceptos como la continuidad numérica, aunque no necesariamente el conteo. Los delfines pueden poseer la capacidad de discriminar entre números.

Varios investigadores que estudian la capacidad de los animales para aprender la formación de conjuntos tienden a clasificar a los delfines en un nivel cognitivo comparable al de los elefantes, lo que sugiere que los delfines no superan a otros animales altamente inteligentes en tareas de resolución de problemas. Una revisión de varios estudios realizada en 1982 demostró que, si bien los delfines ocupan un lugar destacado en el aprendizaje de "formación de conjuntos", no alcanzan las puntuaciones más altas entre todos los animales examinados.

Comportamiento

Características del pod

El tamaño de los grupos de delfines exhibe una variación sustancial. Los delfines de río suelen formar agregaciones más pequeñas, que van de 6 a 12 individuos, u ocasionalmente aparecen solos o en parejas, y los miembros de estos grupos más pequeños demuestran reconocimiento mutuo. Por el contrario, las especies oceánicas como el delfín moteado pantropical, el delfín común y el delfín girador a menudo navegan en manadas extensas compuestas por cientos de individuos. Si bien sigue siendo incierto si todos los miembros de estos grupos más grandes están familiarizados entre sí, estas agregaciones sustanciales pueden funcionar como una entidad unificada y cohesiva. Las observaciones indican que cuando una amenaza imprevista, como un tiburón, se acerca desde un lado o desde abajo, todo el grupo responde casi sincrónicamente para evadir el peligro. Esta acción colectiva implica que los delfines deben mantener la conciencia no sólo de sus vecinos inmediatos sino también de otros individuos en las proximidades, similar a las "ondas de audiencia" humanas. Esta coordinación se ve facilitada por señales visuales y potencialmente por ecolocalización. Una hipótesis propuesta por Jerison (1986) sugiere que los delfines dentro de una manada pueden compartir datos de ecolocalización, mejorando así su comprensión colectiva del medio ambiente.

Las orcas residentes del sur, que se encuentran en Columbia Británica, Canadá, y Washington, Estados Unidos, se organizan en unidades familiares extensas. El elemento fundamental de su estructura social es la línea matricial, que comprende una matriarca y todas sus generaciones posteriores. Múltiples líneas matrilinas forman colectivamente una manada de orcas residentes en el sur, caracterizada por su membresía duradera y altamente estable, y por poseer un dialecto distintivo que persiste en el tiempo. Una cría residente del sur nace en la manada de su madre y mantiene una afiliación con ese grupo durante toda su vida.

Un dialecto de cetáceo representa una tradición vocal moldeada por el aprendizaje social. Los intrincados sistemas de comunicación vocal observados en las orcas son consistentes con su tamaño cerebral sustancial y su compleja organización social. Los tres grupos de orcas residentes del sur exhiben vocalizaciones compartidas y distintivas. Con respecto al propósito de los dialectos de las orcas residentes, los investigadores John Ford, Graeme Ellis y Ken Balcomb postularon: "Bien puede ser que las ballenas utilicen los dialectos como indicadores acústicos de identidad y membresía del grupo, lo que podría servir para preservar la integridad y cohesión de la unidad social". Las orcas residentes establecen sociedades insulares, caracterizadas por la ausencia de emigración o dispersión individual y la falta de flujo genético con otras poblaciones de orcas. Además, la evidencia sugiere que otras especies de delfines también pueden poseer dialectos.

La investigación sobre delfines mulares realizada por Wells en Sarasota, Florida, y Smolker en Shark Bay, Australia, revela que las hembras dentro de una comunidad están interconectadas, ya sea directamente o mediante asociación mutua, dentro de un marco social más amplio denominado fisión-fusión. Los grupos más unidos, denominados "bandas", pueden mantener una composición estable durante varios años. Si bien la evidencia genética sugiere una posible relación entre los miembros de la banda, estos grupos no se limitan exclusivamente a un único linaje matrilineal. No hay indicios de competencia entre bandas. En estas mismas regiones de estudio, junto con Moray Firth, Escocia, los machos establecen asociaciones sólidas de dos o tres individuos, exhibiendo un coeficiente de asociación entre 70 y 100. Estos grupos de machos se denominan "alianzas" y sus miembros frecuentemente participan en comportamientos sincronizados como respiración, saltos y saltos. Las estructuras de alianza demuestran estabilidad durante décadas y pueden conferir ventajas para asegurar hembras para la reproducción. Las intrincadas estrategias sociales empleadas por mamíferos marinos como los delfines mulares ofrecen "paralelismos interesantes" con los comportamientos sociales observados en elefantes y chimpancés.

Juego complejo.

Los delfines exhiben complejos comportamientos de juego, incluida la creación de anillos de vórtice de aire toroidales estables bajo el agua, comúnmente denominados "anillos de burbujas". Dos metodologías principales caracterizan la generación de anillos de burbujas: la rápida expulsión de una explosión de aire al agua, que posteriormente asciende a la superficie formando un anillo; alternativamente, natación circular repetida seguida de la inyección de aire en las corrientes de vórtice helicoidales resultantes. Los delfines inspeccionan frecuentemente estas creaciones visual y acústicamente mediante un sonar. Además, aparentemente obtienen placer al alterar estos anillos de vórtice, lo que hace que se fragmenten en numerosas burbujas individuales que ascienden rápidamente. Algunas especies de ballenas también producen anillos de burbujas o redes de burbujas, principalmente con fines de alimentación. Numerosas especies de delfines también practican surfing en las olas, utilizando las olas naturales de la costa, análogas al "bodysurfing" humano, o las olas de proa generadas por embarcaciones en movimiento, una práctica denominada montaje en proa.

Cooperación entre especies

Existen casos documentados de asistencia e interacción entre especies entre delfines y marsopas en cautiverio, incluida la ayuda brindada a ballenas varadas. También se ha observado que los delfines ayudan a nadadores humanos en peligro, y al menos un caso documentado involucra a un delfín en peligro que busca activamente ayuda de buzos humanos.

Comportamiento creativo

Más allá de su capacidad para aprender comportamientos complejos, los delfines también han demostrado la capacidad de generar respuestas novedosas y creativas. Karen Pryor realizó una investigación sobre este fenómeno a mediados de la década de 1960 en Sea Life Park, Hawaii, y posteriormente publicó sus hallazgos en 1969 con el título La marsopa creativa: entrenamiento para un comportamiento novedoso. El estudio utilizó dos delfines de dientes rugosos (Steno bredanensis) como sujetos: Malia, una artista habitual en Sea Life Park, y Hou, un sujeto de investigación del Instituto Oceánico adyacente. El experimento tenía como objetivo determinar si los delfines discernirían, y cuándo, que estaban siendo recompensados ​​(con peces) específicamente por su originalidad de comportamiento, lo que arrojaría resultados altamente exitosos. Sin embargo, el tamaño limitado de la muestra de dos delfines restringe la generalización de las conclusiones del estudio.

La metodología experimental, iniciada con Malia, implicó seleccionar un comportamiento específico que exhibía diariamente y reforzar cada instancia de ese comportamiento a lo largo de la sesión. Cada día siguiente, Malia presentaría inicialmente el comportamiento previamente recompensado; sin embargo, el refuerzo se proporcionó exclusivamente para la exhibición de una conducta novedosa. Inicialmente, todos los comportamientos mostrados estaban dentro del repertorio conocido de acciones de los delfines. Después de aproximadamente dos semanas, Malia aparentemente agotó su repertorio de comportamientos "normales" y comenzó a repetir acciones previamente exhibidas. Estas repeticiones no recibieron refuerzo.

Pryor informó que el delfín pareció desanimarse. Sin embargo, durante la decimosexta sesión, tras un período sin comportamientos novedosos, los investigadores observaron un giro sin precedentes. Esta novedosa acción fue posteriormente reforzada. Pryor relató que después de esta nueva exhibición: "en lugar de ofrecer eso nuevamente, ofreció un golpe de cola que nunca habíamos visto; lo reforzamos. Comenzó a ofrecernos todo tipo de comportamiento que no habíamos visto en una ráfaga tan loca que finalmente difícilmente podíamos elegir a qué tirarle el pescado".

El segundo sujeto, Hou, requirió treinta y tres sesiones para alcanzar un nivel comparable de novedad conductual. En ambos casos, el experimento concluyó cuando la creciente variabilidad del comportamiento de los delfines hizo impracticable un mayor refuerzo positivo.

Una réplica de este experimento con voluntarios humanos reveló una duración similar para que los participantes comprendieran el objetivo experimental. Tras una fase inicial caracterizada por la frustración o la ira, los sujetos humanos reconocieron que se estaban reforzando conductas novedosas. Si bien esta comprensión provocó entusiasmo y un aumento en comportamientos novedosos entre los delfines, generó principalmente una sensación de alivio en los participantes humanos.

Las orcas cautivas han exhibido patrones de comportamiento indicativos de aburrimiento con actividades repetitivas. Por ejemplo, durante la investigación de Paul Spong sobre la agudeza visual de la orca Skana, después de tener un buen desempeño constante en 72 pruebas diarias, Skana comenzó abruptamente a proporcionar respuestas incorrectas en cada prueba. Spong dedujo que el suministro de un número limitado de peces era insuficiente como incentivo motivacional. Posteriormente, introdujo la música, lo que pareció mejorar significativamente la motivación de Skana.

Las observaciones realizadas en el Instituto de Estudios de Mamíferos Marinos de Mississippi sugieren que los delfines residentes muestran conciencia de eventos futuros. Estos delfines están entrenados para mantener la limpieza de su tanque recogiendo desechos y presentándolos al cuidador para recibir un pez como recompensa. En particular, un delfín, llamado Kelly, supuestamente desarrolló una estrategia para maximizar su consumo de pescado acumulando desechos debajo de una roca en la base de la piscina y luego recuperándolos en pequeños incrementos.

Utilización de herramientas

Desde 1984, los investigadores han documentado delfines mulares salvajes en Shark Bay, Australia Occidental, empleando herramientas rudimentarias. Durante las actividades de búsqueda de alimento en el fondo marino, se observó a numerosos delfines desprendendo fragmentos de esponjas y rodeando sus rostra con ellos, aparentemente para mitigar las abrasiones y ayudar en la excavación.

Los delfines mulares representan una de las tres únicas especies, junto con los humanos y las nutrias marinas, para las cuales se ha documentado una especialización individual en el uso de herramientas. Los análisis genómicos revelan que el gen RELN, responsable de codificar la proteína reelina e influir en la plasticidad sináptica y la potenciación a largo plazo, ha sufrido una selección positiva tanto en los delfines mulares como en las nutrias marinas, pero no en las nutrias de río. Los investigadores proponen que las variaciones transmitidas materna y socialmente en los comportamientos de búsqueda de alimento y el uso de herramientas observadas en las nutrias marinas y los delfines mulares pueden correlacionarse con adaptaciones genéticas que mejoran la memoria y las capacidades de aprendizaje.

Estrategias de comunicación

Los cetáceos emplean diversas vocalizaciones tanto para la comunicación como para la percepción sensorial. Las vocalizaciones de los odontocetos (ballena dentada) se clasifican en tres tipos principales: clics, silbidos y llamadas pulsadas.

Existe evidencia sustancial que indica que los delfines utilizan vocalizaciones específicas, denominadas silbidos característicos, para identificarse y/o llamarse mutuamente. Las observaciones han registrado delfines emitiendo tanto sus propios silbidos característicos como los de otros individuos. Un silbido distintivo surge temprano en la vida de un delfín, aparentemente formado a través de la imitación del silbido característico de la madre. Este comportamiento imitativo parece estar restringido a las interacciones entre una madre y su descendencia, y entre machos adultos aliados.

Xitco documentó la capacidad de los delfines para escuchar pasivamente la inspección ecolocativa activa de un objeto por parte de otro delfín. Herman se refiere a este fenómeno como la hipótesis de la "linterna acústica", lo que sugiere un vínculo potencial con los hallazgos de Herman y Xitco con respecto a la comprensión de diversos gestos de señalar, como el señalar humano, el señalar postural de los delfines y la mirada humana. Esta comprensión implica la redirección de la atención de otro individuo, una capacidad cognitiva que puede requerir una teoría de la mente.

Las características inherentes de los hábitats de los delfines hacen que la investigación experimental sea considerablemente más costosa y compleja en comparación con los estudios que involucran a muchas otras especies. Además, la capacidad de los cetáceos para producir y percibir sonidos (que se presume es su principal modalidad de comunicación) en un espectro de frecuencias significativamente más amplio que el oído humano requiere instrumentación avanzada, históricamente escasa, para un registro y análisis precisos. Por ejemplo, los clics pueden poseer una energía sustancial en frecuencias superiores a 110 kHz (en contraste, la audición humana rara vez se extiende más allá de 20 kHz), por lo que se requieren equipos con frecuencias de muestreo de al menos 220 kHz; en consecuencia, con frecuencia se emplea hardware compatible con MHz.

Más allá de la comunicación acústica, la modalidad visual juega un papel crucial. Por ejemplo, algunas especies utilizan una pigmentación corporal contrastante, como "destellos" de sus regiones ventrales hipopigmentadas, junto con la generación de chorros de burbujas durante el silbido característico. Además, una parte sustancial de los comportamientos sincrónicos y cooperativos, detallados en la sección Comportamiento, y las estrategias cooperativas de búsqueda de alimento probablemente estén mediados, al menos parcialmente, a través de señales visuales.

Las investigaciones experimentales han demostrado la capacidad de los delfines para adquirir el lenguaje de señas humano y emplear silbidos para la comunicación bidireccional entre humanos y animales. Específicamente, los delfines mulares llamados Phoenix y Akeakamai mostraron comprensión de palabras individuales y oraciones fundamentales, como "toca el frisbee con la cola y luego salta sobre él". Phoenix dominó los silbidos, mientras que Akeakamai adquirió el lenguaje de señas, y ambos delfines comprendieron la importancia de la secuenciación de tareas dentro de una oración.

La investigación realizada por Jason Bruck en la Universidad de Chicago reveló que los delfines mulares poseen la capacidad de recordar los silbidos característicos de sus congéneres con los que convivieron anteriormente, incluso después de dos décadas de separación. El silbido único de cada delfín cumple una función análoga a la de un nombre, facilitando el mantenimiento de fuertes vínculos sociales entre estos mamíferos marinos. Esta reciente investigación indica que los delfines exhiben la memoria más larga documentada entre las especies no humanas.

Autoconciencia

Aunque no está delineada con precisión dentro del discurso científico, la autoconciencia se postula como un elemento fundamental para procesos cognitivos más sofisticados, como el razonamiento metacognitivo (la capacidad de pensar sobre los propios pensamientos), que son característicos de los humanos. Los estudios empíricos en este ámbito indican que los delfines mulares, junto con los elefantes y los grandes simios, exhiben conciencia de sí mismos.

La evaluación predominante de la autoconciencia en animales es la prueba del espejo, ideada por Gordon Gallup durante la década de 1970. Este procedimiento implica aplicar una marca temporal en el cuerpo de un animal, seguido de presentarle un espejo.

En 1995, Marten y Psarakos emplearon tecnología televisiva para investigar la autoconciencia en los delfines. Su metodología implicó presentar a los delfines imágenes en tiempo real de ellos mismos, imágenes pregrabadas e imágenes de otro delfín. Los investigadores concluyeron que sus hallazgos indicaban autoconciencia más que un mero comportamiento social. Aunque este estudio específico no se ha replicado, posteriormente los delfines completaron con éxito la prueba del espejo. Sin embargo, algunos investigadores sostienen que la evidencia definitiva de la autoconciencia sigue sin estar establecida de manera convincente.

Cognición animal

Referencias

Comunicación y cognición con delfines: pasado, presente y futuro, editado por Denise L. Herzing y Christine M. Johnson, publicado por MIT Press en 2015.

Çavkanî: Arşîva TORÎma Akademî

Sobre este artículo

¿Qué es Inteligencia de cetáceos?

Breve guía sobre Inteligencia de cetáceos, sus características principales, usos y temas relacionados.

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