Las especies animales únicas de Australia están sufriendo un fuerte declive, con más de 40 extinciones de mamíferos en los últimos 238 años. Este atroz historial de conservación de los mamíferos es el peor del mundo. Por desgracia, no se trata simplemente de un problema histórico: casi 700 animales se encuentran actualmente en riesgo de extinción en el futuro. Al menos 200 de ellos se ven directamente amenazados por los gatos asilvestrados, así como por otras presiones como la tala de bosques, las enfermedades y las especies invasoras.

Los gatos asilvestrados, domésticos y callejeros ocupan ahora casi todo el continente y se estima que matan más de 1.500 millones de animales autóctonos cada año. Estas estimaciones se basan en más de 100 estudios sobre la dieta de los gatos, en los que se identificaron las presas mediante los métodos científicos tradicionales de examen del contenido estomacal y los excrementos (excrementos).

Sin embargo, nuestra nueva investigación —la primera en Australia en utilizar el ADN para el análisis del estómago de los gatos— muestra que los métodos tradicionales pueden subestimar en gran medida el número real de animales autóctonos muertos por los gatos asilvestrados.

¿Estómagos, excrementos o ADN?

Tradicionalmente, los científicos estudian la dieta de depredadores como los gatos asilvestrados examinando manualmente el contenido de sus estómagos o muestras de excrementos. Buscar pelo, huesos, plumas u otros restos parciales es una tarea desagradable que puede ayudar a identificar las presas de un gato.

Sin embargo, los cuerpos de los animales se degradan rápidamente en el sistema digestivo de un gato, y puede resultar difícil identificar pequeños fragmentos de presas. De hecho, más del 50 % de las presas pueden resultar imposibles de identificar, y esto solo incluye los restos aún visibles a simple vista.

Teníamos curiosidad por averiguar si estas técnicas tradicionales pasaban por alto especies pequeñas o de cuerpo blando, como los micromurciélagos y las aves. Otras investigaciones han demostrado que las ranas neozelandesas de cuerpo blando se detectaban con mayor frecuencia cuando se utilizaba el análisis de ADN en el contenido estomacal de los mamíferos. Por ello, decidimos analizar el contenido estomacal, en lugar de los excrementos, para aumentar la probabilidad de detectar especies más pequeñas o de cuerpo blando.

Utilizamos tanto el método manual como el metabarcoding de ADN, un método forense que permite a los científicos detectar incluso restos minúsculos de animales que han sido devorados por depredadores. Todos los organismos tienen un «código de barras» genético único que puede identificarse a partir de determinadas regiones de su ADN.

Estos dos métodos se utilizaron para analizar el contenido estomacal de gatos que habían sido sacrificados en los alrededores de Wild Deserts, una reserva de conservación vallada en Nueva Gales del Sur. Esta es la primera vez que se aplican métodos de ADN a estudios sobre la dieta de los gatos en Australia, y una de las pocas ocasiones a nivel mundial.

Los resultados fueron aleccionadores: la detección por ADN identificó el doble de especies de mamíferos y el triple de especies de aves que la detección manual tradicional. Sin embargo, resultó menos eficaz para ciertos reptiles. En resumen, se detectaron más especies, y se encontraron en un mayor número de gatos. Esto significa que se están consumiendo a un ritmo mayor del que estimaban los métodos tradicionales.

Curiosamente, no detectamos ningún micromurciélago, en consonancia con investigaciones previas realizadas en estos lugares. Esto podría deberse a que los gatos suelen alimentarse de roedores y otros pequeños mamíferos, y es probable que el consumo de murciélagos sea un hecho esporádico. Sin embargo, sabemos que los gatos suponen una amenaza para los murciélagos en otras regiones.

Los hallazgos del ADN ponen de relieve la amenaza que suponen los gatos

La creación de reservas valladas libres de depredadores, conocidas como refugios seguros, es una de las formas en que los conservacionistas han intentado frenar la extinción y el grave declive de muchas especies de fauna silvestre australiana. Estas reservas nos permiten eliminar especies como los gatos, los zorros y los conejos, lo que permite a las especies autóctonas prosperar en condiciones precoloniales.

Proyectos como Arid Recovery, Wild Deserts, Secret Rocks y varios otros gestionados por organizaciones conservacionistas como Australian Wildlife Conservancy y NSW National Parks han logrado reintroducir especies que se habían extinguido localmente en sus antiguos hábitats.

Sin embargo, no podemos vallar toda Australia. Por lo tanto, necesitamos saber qué especies corren mayor riesgo debido a los gatos para poder destinar recursos a su protección. Por desgracia, a menudo son las especies más raras y amenazadas las que corren mayor riesgo por culpa de los gatos, como los pequeños mamíferos. Debido a su escasez, son difíciles de detectar. Irónicamente, los científicos han recurrido al análisis de la dieta de los gatos para confirmar si especies muy raras persisten (o no) en una zona, y los métodos de análisis de ADN podrían aumentar la fiabilidad de estos resultados.

Próximos pasos prometedores

Más recientemente, estos proyectos han comenzado a liberar animales autóctonos más allá de las vallas en zonas donde se ha reducido la población de gatos a niveles bajos. A medida que avanzamos hacia esta emocionante nueva etapa de la renaturalización de Australia, es fundamental que sepamos cuántos de estos animales pioneros son devorados por los gatos. Sin embargo, es posible que los métodos tradicionales no los detecten.

Nuestra investigación complementa décadas de trabajo de personas y organizaciones que han supervisado los efectos de los depredadores invasores, incluidos los gatos, en los ecosistemas australianos. Es importante combinar estos conocimientos expertos locales con los análisis de ADN.

Los métodos manuales tradicionales siguen siendo un enfoque práctico y rentable para el análisis dietético rutinario. Sin embargo, el uso de métodos de ADN junto con estas técnicas nos ayudará a comprender y estimar mejor el impacto de los gatos y otros depredadores invasores.

Este artículo se ha publicado en The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original.

En el documental de 2014 Alive Inside, Henry, un residente de 94 años de una residencia de ancianos que padece demencia, está sentado encorvado en su silla de ruedas, con la cabeza gacha y las manos entrelazadas. Entonces, una trabajadora social le coloca unos auriculares a Henry y le pone una canción de Cab Calloway de la década de 1930, de su juventud.

Henry abre los ojos. Levanta la cabeza, empieza a balancearse al compás de la música y, al poco tiempo, comienza a cantar y a hablar con entusiasmo sobre sus recuerdos.

Los científicos siguen intentando explicar momentos como el de Henry. La música familiar a veces puede despertar recuerdos y respuestas emocionales en personas con demencia, mientras que las señales auditivas rítmicas pueden mejorar aspectos de la marcha en algunas personas con enfermedad de Parkinson o ictus. Ahora los investigadores van más allá de la observación general de que la música puede ayudar. Están tratando de identificar cuál de sus componentes —el ritmo, el tempo, la familiaridad, la melodía o los impulsos sensoriales sincronizados con precisión— produce efectos medibles en el cerebro y el cuerpo.

Las pruebas varían mucho. Pero, en conjunto, las investigaciones sugieren que la música no es un tratamiento único, sino un conjunto de señales biológicas, y que su potencial terapéutico puede depender de que se asocie el elemento sonoro adecuado con el hemisferio cerebral adecuado.

Cómo detecta el cerebro el ritmo

Antes de que la música pueda mover el cuerpo o despertar un recuerdo, el sonido debe convertirse primero en una señal neuronal. Las vibraciones en el aire golpean el tímpano y mueven tres pequeños huesos del oído medio. El último de ellos, el estribo, transfiere ese movimiento a través de la ventana oval a la cóclea, llena de líquido. Allí, las células ciliadas sensoriales de la cóclea convierten las vibraciones en señales eléctricas que viajan a lo largo del nervio auditivo, pasando por el tronco encefálico y el tálamo, antes de llegar a la corteza auditiva.

Pero escuchar música implica mucho más que la mera corteza auditiva. También moviliza redes relacionadas con el movimiento, la predicción, la memoria, las emociones y la recompensa.

Edward Large, neurocientífico teórico y físico que dirige el Laboratorio de Dinámica Musical de la Universidad de Connecticut, estudia cómo el cerebro detecta y anticipa el ritmo. Contribuyó al desarrollo de la teoría de la resonancia neuronal (NRT), que propone que el cerebro humano sincroniza físicamente sus propios impulsos neuronales con un compás musical externo.

(Cómo se utiliza la música para curar a los enfermos en los Apalaches.)

Al principio, Large afirma que se mostraba escéptico respecto a que la musicoterapia tuviera una base científica cuantificable. El punto de inflexión se produjo cuando la musicoterapeuta Concetta Tomaino —cofundadora del Instituto para la Música y la Función Neurológica junto con el difunto neurólogo Oliver Sacks— invitó a Large a observar y participar en un círculo de percusión de 30 minutos con pacientes. Cuando el grupo comenzó a tocar, Large observó cómo pacientes que antes se mostraban retraídos empezaban a dar golpecitos con los pies, a balancearse al compás y a interactuar entre sí. Para él, la escena ofrecía un ejemplo vívido de cómo un ritmo externo podía organizar la atención y el movimiento.

El laboratorio de Large probaron más tarde una idea relacionada: si el cerebro se limita a seguir un compás o si lo construye activamente. Crearon secuencias de 30 segundos de patrones de percusión complejos y sincopados en los que los oyentes podían percibir un pulso constante, aunque el sonido no contuviera energía acústica a esa frecuencia. Mientras los participantes escuchaban, los investigadores utilizaron magnetoencefalografía (MEG) para medir los minúsculos campos magnéticos producidos por la actividad neuronal.

Los investigadores detectaron actividad en la frecuencia del pulso ausente en la corteza auditiva.

«No se limitaban a recordar el ritmo», explica Large. «Lo estaban generando físicamente en su interior».

¿Puede el ritmo cambiar el cuerpo?

Los efectos del ritmo también pueden depender de lo bien que se adapte al oyente. En un estudio reciente, Caroline Palmer y su equipo de la Universidad McGill midieron primero la cadencia espontánea de cada participante: el tempo natural al que la persona marcaba el compás de una melodía familiar. A continuación, los investigadores reprodujeron música a esa cadencia o a tempos un 15 % más rápidos o más lentos.

Los participantes declararon sentir menos dolor cuando la música coincidía con su tempo natural. El estudio utilizó dolor térmico inducido experimentalmente en adultos sanos, por lo que no demuestra que la música personalizada pueda sustituir a los analgésicos. Sin embargo, sugiere que los efectos de la música pueden depender no solo de lo que una persona oye, sino también de cómo su sincronización se relaciona con los propios ritmos del cuerpo.

Otros investigadores están estudiando una posibilidad más experimental: si la estimulación sensorial sincronizada con precisión puede influir en los patrones de actividad neuronal alterados por una enfermedad.

Uno de los aspectos en los que se centran es la actividad gamma, un rango de oscilaciones neuronales rápidas implicadas en procesos como la percepción, la atención y la memoria. Diversos estudios han revelado que la actividad gamma puede verse alterada en la enfermedad de Alzheimer, lo que ha llevado a los investigadores a preguntarse si una estimulación aplicada desde el exterior podría reforzar esos ritmos.

En un estudio, la neurocientífica Li-Huei Tsai y sus colegas del Instituto Tecnológico de Massachusetts expusieron a ratones modificados genéticamente para desarrollar una acumulación de amiloide similar a la del Alzheimer a tonos que pulsaban 40 veces por segundo durante una hora al día a lo largo de siete días. La estimulación aumentó la actividad neuronal a 40 hercios en la corteza auditiva y el hipocampo, y redujo varios indicadores de la carga amiloide en ambas regiones. Los ratones también obtuvieron mejores resultados en pruebas de memoria espacial y de reconocimiento.

Cuando los investigadores combinaron los tonos con luz parpadeante a la misma frecuencia, la actividad sincronizada se extendió a otras áreas, incluida la corteza prefrontal medial, y produjo reducciones más amplias de la patología amiloide. Los investigadores están comprobando ahora si la estimulación a 40 hercios puede activar de forma fiable la misma actividad neuronal en humanos y, lo que es más importante, si hacerlo puede ralentizar de manera significativa el deterioro cognitivo o funcional.

Con el objetivo de trasladar la ciencia subyacente a una terapia aplicable, Large cofundó Oscillo Biosciences para desarrollar un sistema portátil llamado SynchronyGamma. El sistema combina música con estimulación visual sincronizada con precisión, en lugar de pedir a los usuarios que escuchen únicamente tonos repetitivos de laboratorio.

Aún no se ha determinado si ese formato más personalizado mejora la adherencia al tratamiento, modifica la actividad neuronal o produce beneficios clínicos. Ese es el mayor reto al que se enfrenta este campo: convertir un efecto biológico intrigante en una intervención que ayude de forma cuantificable a los pacientes.

Convertir la música en una receta

Algunas de las aplicaciones más desarrolladas clínicamente ya están saliendo del laboratorio para incorporarse a la rehabilitación. El neurólogo de la Universidad Johns Hopkins Alexander Pantelyat está trabajando en lo que él describe como una «receta acústica» personalizada y basada en datos. Ha colaborado con investigadores de la Universidad de Boston y con la empresa de terapias digitales MedRhythms para probar un sistema de estimulación auditiva rítmica de bucle cerrado.

La tecnología resultante —clasificada como dispositivo médico de clase II por la FDA para el ictus (InTandem®) y la enfermedad de Parkinson (Movive®)— utiliza sensores integrados en el calzado para transmitir datos de la marcha en tiempo real a un software que ajusta el tempo y las señales rítmicas de la música en respuesta a ellos. Si un usuario pierde el paso, el sistema puede ralentizar el tempo o añadir un compás más marcado para ayudarle a recuperar el ritmo de la marcha. (Declaración de intereses: Pantelyat forma parte del consejo asesor científico de MedRhythms.)

En un ensayo controlado aleatorio de 2025, se asignó a 44 personas con enfermedad de Parkinson a caminar con el sistema musical autónomo o a completar un programa de marcha rápida sin señales rítmicas. Tras seis semanas, quienes utilizaron el sistema habían aumentado una media de 3.343 pasos diarios con respecto al valor inicial, frente a los 172 pasos del grupo de control. También dedicaron más tiempo a caminar a intensidad moderada y mostraron una menor variabilidad entre zancadas, un indicador asociado a una marcha más estable. Esas mejoras en el número de pasos diarios y en la marcha a intensidad moderada dejaron de ser evidentes una vez que los participantes dejaron de utilizar el dispositivo.

Los resultados en casos de ictus también son alentadores. En un ensayo aleatorizado con 87 adultos con dificultades crónicas para caminar tras un ictus, los participantes que utilizaron InTandem durante cinco semanas mejoraron su velocidad al caminar más que aquellos que siguieron un programa de marcha activa. El 40 % de los usuarios de InTandem logró una mejora clínicamente significativa, en comparación con el 13 % del grupo de control.

Los futuros estudios tienen como objetivo evaluar si este sincronismo auditivo puede, en última instancia, reducir el riesgo de caídas. «Si logramos reducir las caídas entre un 10 % y un 20 %, eso supondrá un hito clínico importante», afirma Pantelyat.

Sin embargo, los investigadores creen que ajustar el tempo es solo el principio. «La música no es un tratamiento único, sino un conjunto de componentes terapéuticos», afirma Kyurim Kang, neurocientífica y musicoterapeuta certificada del Centro de Música y Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

El siguiente reto consiste en determinar qué componentes —el ritmo, el tempo, la familiaridad, la melodía o el significado emocional— son los más importantes para un síntoma y un paciente concretos, lo que acercará a los investigadores a la «receta acústica» individualizada que Pantelyat tiene en mente.

Las ciudades del sur de Italia quedaron reducidas a cenizas cuando el Vesubio entró en erupción en el año 79 d. C. Pompeya es la más famosa de todas ellas, pero no fue la única ciudad antigua devastada por el volcán. Las ciudades vecinas de Herculano y Oplontis también quedaron destruidas por los mortíferos escombros. Los nuevos hallazgos arqueológicos de estos tres yacimientos están redefiniendo nuestra forma de entender la vida en la antigua Roma.

Esta primavera, el dúo visual italiano formado por Paolo Verzone y Massimo Nicolaci recorrió su país natal para dar vida a esta historia olvidada. Hablaron con National Geographic sobre cómo experimentaron con el movimiento y la luz, y por qué es importante ser flexible durante un encargo.

Pregunta: Paolo, tu abuelo era arqueólogo. ¿Cómo influyó eso en tu carrera como fotógrafo de National Geographic?

Respuesta de Verzone: Mi abuelo me enseñó todo lo que sé sobre arqueología. Empezó en los años 50 con solo una tienda de campaña. Estuve en yacimientos arqueológicos desde que era muy joven. Por aquel entonces, no había mucho interés por la arqueología, no como lo hay hoy en día.

Ahora, cuando veo una excavación, puedo distinguir quién es el arqueólogo, quién el asistente de arqueología, quiénes son los trabajadores especializados y quién es el ingeniero. Cuando fui a Pompeya para este encargo, me sentí como en casa.

P: Pompeya y el Vesubio han sido fotografiados y filmados muchas veces. ¿Cómo conseguisteis que este reportaje de portada tuviera un enfoque diferente?

R de Verzone: Pompeya es un lugar donde cada año se producen cientos de descubrimientos. Queríamos mostrar las joyas ocultas. Las partes más misteriosas. Las partes más recónditas. Así que nos dedicamos a buscar artefactos que nunca se hubieran visto antes.

R de Nicolaci: Y ya sabes, estamos hablando de Pompeya. Probablemente hay miles de imágenes de las ruinas en Internet. No es algo que nadie haya visto antes. Y el riesgo era repetir lo que ya habíamos visto en el pasado. Mientras buscábamos inspiración, también nos mantuvimos presentes sobre el terreno y observamos las cosas con la mentalidad de un director de fotografía.

P: Tuvisteis varias referencias visuales que utilizasteis como inspiración. ¿Podéis hablarnos de alguna de ellas?

R de Verzone: Una de las referencias fue la película El cielo sobre Berlín. Es una película increíble. En ella aparece un ángel sobrevolando Berlín, y se le ve descender por uno de los principales monumentos de la ciudad y sobrevolarla. Eso es exactamente lo que hizo Massimo con el dron. También nos encanta jugar con la luz, hacer que los yacimientos brillen de alguna manera. Y nos encanta mezclar todos estos medios. Nos encanta poder combinar una historia, mezclando los vídeos de Massimo, mis fotos y las palabras de un escritor. Es una forma fantástica de contar una historia.

R de Nicolaci: Es increíble tener un punto de vista diferente, y Pompeya necesita este punto de vista porque es enorme. Solo un dron o un helicóptero pueden ofrecerte esa perspectiva, mostrando lo grande que es y lo lejos que está del Vesubio. Contemplamos Pompeya desde la altura del volcán. La trayectoria de vuelo estaba pensada para simular movimientos naturales, como la lava. Y no porque quiera asustar a nadie, sino simplemente para que resultara natural, para que conectara con la historia.

P:¿Tuvisteis alguna dificultad para conseguir estas imágenes?

R de Nicolaci: Nos habían invitado a visitar el yacimiento antes de que Pompeya abriera al público. Nos levantamos a las 4:30 de la mañana, quedamos a las 5:00 a.m. y, cuando estábamos en el vestíbulo del hotel, el piloto del dron puso una cara como diciendo: «Hoy no vamos a hacer nada». No lo entendí hasta que abrí la puerta del hotel. Afuera parecía un tsunami. Había un viento de locos.

Pero Paolo dijo: «Vamos, no te preocupes. Vamos a Pompeya». Así que nos dirigimos a Pompeya, y el cielo estaba negro, lleno de nubes, viento y lluvia. Parecía un apocalipsis. Luego entramos en Pompeya y… fue un milagro. De un momento a otro: ¡Bam! El cielo se despejó, sin nubes, y con una luz increíble. Y pudimos ver el Vesubio con nieve en la cima. Empezamos a correr. Nos preocupaba que, en cinco minutos, diez minutos o dos horas, la tormenta pudiera volver. Estábamos compitiendo contra el tiempo para hacer fotos y grabar vídeos con el dron.

P: Perseguir una imagen y un momento sobre el terreno es algo que se aprende con el tiempo. ¿Cómo sabes cuándo has encontrado una imagen única?

R de Verzone: Cuando llega ese momento, el mundo entero brilla ante tus ojos. Todo vibra a través de tus ojos, en tu mente. Entonces empiezas a disparar. Cuando estás en este estado mental… a veces ni siquiera oyes los sonidos. A veces, cuando estamos grabando, si Massimo me llama, no le oigo hablarme. A él le pasa lo mismo. ¿Por qué? Porque nuestras mentes se trasladan a otro elemento. El elemento de la creación.

Pero si las condiciones no son las adecuadas para despertar tu imaginación, tú te encargas de que suceda. Puedes añadir luz o cambiar de ángulo. Es otra parte del proceso que me encanta, porque si no te surge nada, lo haces realidad de forma creativa. Es durante mis encargos cuando más aprendo, porque tienes que hacer que las cosas sucedan.

P: Me encantaría saber más sobre cómo consigues esa iluminación tan dramática en tus fotos.

R de Verzone: Al igual que el agua, el fuego, el aire y la tierra, considero que la luz es uno de los elementos primarios. Esto es algo que para mí siempre ha sido una prioridad. Te sorprenderían mucho las herramientas poco convencionales que utilizamos. Cualquier cosa puede servir de reflector [el disco plano que utilizan los fotógrafos para manipular la luz].