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Los animales han desarrollado una amplia gama de sistemas sensoriales que les ayudan a atravesar terrenos complejos, localizar alimento y detectar depredadores. Entre esos recursos, y aunque pueda parecer extraño, se encuentran los pelos. No son cualquier tipo de pelo: los científicos los conocen como “pelos sensoriales especializados”, órganos táctiles activos que los ayuda a monitorear su entorno.
Mamíferos como los gatos y las ratas los tienen y los utilizan En las ratas, por ejemplo, los bigotes cortos y largos resuenan a diferentes frecuencias, lo que les ayuda a mapear su entorno a medida que las fibras de queratina entran en contacto con los bordes y superficies de los objetos cercanos.
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En una nueva investigación publicada en Science, un grupo de científicos del Departamento de Inteligencia Háptica del Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes reporta que los elefantes también tienen bigotes, que recubren sus trompas. Allí explican que utilizaron imágenes de microtomografía computarizada, microscopía electrónica, pruebas mecánicas y análisis de elementos finitos para mapear la estructura y las propiedades de estos bigotes. ¿Qué encontraron?
En palabras simples, los investigadores descubrieron que los pelos de la trompa de los elefantes son responsables de su extraordinario sentido del tacto.
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Los bigotes de los elefantes
El estudio analiza en detalle cómo son los bigotes de los elefantes asiáticos y qué los hace especiales desde el punto de vista mecánico. Para hacerlo, los investigadores midieron tres características a lo largo de cada bigote, desde la base hasta la punta: su forma (geometría), su estructura interna (porosidad) y su rigidez. Luego incorporaron esos datos en un modelo computacional de “elementos finitos”, una herramienta que permite simular cómo se dobla y responde un material cuando se le aplica fuerza.
Con esa simulación, los autores pudieron comparar los bigotes del elefante con los de la rata. En las ratas, la rigidez del bigote es prácticamente uniforme a lo largo de toda su longitud. En cambio, en los elefantes ocurre algo distinto, dicen los científicos: sus bigotes presentan tres gradientes funcionales independientes, es decir, tres cambios en sus propiedades físicas desde la base hasta la punta.
Primero, la geometría. Los bigotes del elefante tienen una sección transversal ovular (no perfectamente redonda) y se afinan en forma cónica. Esa forma facilita que se doblen de manera controlada cuando la trompa se mueve entre obstáculos o roza superficies, permitiendo direcciones de flexión preferidas.
Segundo, la porosidad. En la base del bigote hay una red de pequeños túbulos huecos, parecida a la estructura de un cuerno. Esa base porosa reduce el peso y ayuda a absorber impactos. A medida que se avanza hacia la punta, esa estructura se vuelve más densa y compacta. Tercero, la rigidez.
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Aquí el cambio es muy marcado: la base es rígida, mientras que la punta es mucho más blanda y flexible (alrededor de 0,07 gigapascales). Es decir, hay una diferencia de casi cien veces entre un extremo y el otro.
En contraste, el pelo del cuerpo del elefante mantiene una rigidez casi constante de principio a fin, lo que muestra que esta variación es algo particular de los bigotes.
¿Y para qué sirve todo esto? La rigidez ofrece dos ventajas importantes, explican los investigadores en el estudio. Por un lado, reduce la tensión en la base cuando el bigote se dobla mucho, disminuyendo el riesgo de daño. Por otro, amplifica las diferencias en la señal mecánica a lo largo del bigote, lo que mejora la capacidad del animal para detectar con precisión dónde ocurrió el contacto.
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Estos tres gradientes (de forma, porosidad y rigidez) parecen estar adaptados para optimizar la percepción táctil. La base ligera y resistente reduce el peso y la probabilidad de rotura; la punta más blanda aumenta la sensibilidad; y la forma ovular favorece interacciones más ricas con las texturas. Este tipo de “inteligencia física” no solo ayuda a entender mejor el tacto en los elefantes, sino que también podría inspirar el diseño de sensores táctiles artificiales más sofisticados.
“Nuestros hallazgos contribuyen a nuestra comprensión de la percepción táctil de estos fascinantes animales y abren oportunidades emocionantes para estudiar más a fondo la relación entre las propiedades del material de los bigotes y la computación neuronal” dijo Lena V. Kaufmann, coautora del estudio y experta en neurociencia de la Universidad Humboldt de Berlín, citada en una nota de prensa.
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