Durante 27 años, Angola estuvo dominada por la guerra civil. Se perdieron medio millón de vidas humanas y vida silvestre, también, fue diezmado para sostener tropas. Los rinocerontes y los elefantes se convirtieron en objetivos valiosos:el cuerno de rinoceronte y el marfil sirvieron como moneda de cambio para las fuerzas rebeldes.

Durante el conflicto, las poblaciones de elefantes huyeron a través de la frontera hacia Botswana, Zambia y República Democrática del Congo. Cuando terminó la guerra en 2002, las poblaciones de animales empezaron a regresar lentamente a sus tierras de pastoreo anteriores al conflicto. Pero seguía habiendo un gran problema:todavía había millones de minas terrestres en el lugar y sin detonar en todo Angola. Muchos elefantes murieron y quedaron mutilados por los explosivos cuando intentaron recolonizarse.

Los datos recopilados de los elefantes con collar que se movían por las áreas afectadas mostraron que las manadas evitaban los campos de minas. Esto sugirió que al menos algunos de los elefantes que regresaban habían asociado los campos de minas con el peligro. ¿En qué podría basarse esta asociación? ¿Los elefantes que evitaban los campos de minas habían visto a otros muertos en esas áreas? ¿O habían asociado el olor de las minas terrestres con el peligro, extrapolar el riesgo a otras áreas donde estaba presente el olor?

No pudimos responder a todas estas preguntas. Para reducir nuestra búsqueda, mis colegas y yo nos propusimos averiguar si los elefantes podían oler el componente principal de las minas terrestres:el trinitrotolueno (TNT).

El TNT tiene una baja volatilidad:la facilidad con la que una sustancia se mueve hacia la columna de aire. Esto dificulta la detección mediante el olfato. Pero algunos animales son excelentes olfateadores de minas terrestres, entre ellos los perros y las ratas con bolsa de Gambia. Las abejas también son buenas en eso.

Aspecto genético

Lo que le da a un animal un sentido del olfato amplio se reduce a cuántos tipos diferentes de receptores olfativos tiene, y esto está determinado por los genes de la especie.

Los elefantes africanos tienen más del doble de genes asociados con la recepción olfativa en comparación con los perros:alrededor de 2000 frente a los 811 de los perros. Esto sugiere que el olfato debe desempeñar un papel enorme en la vida de los elefantes. De hecho, los elefantes tienen el recuento más alto de todas las especies probadas hasta la fecha, lo que significa que posiblemente sean los mejores olfativos del reino animal.

No solo estábamos ansiosos por saber si podían detectar TNT usando el olfato, sino también cómo se comparan sus habilidades con las de los altamente capacitados, Perros detectores de TNT.

Para hacer esto, solicitamos la ayuda de tres elefantes africanos en "Adventures With Elephants", un centro educativo de turismo enfocado en crear conciencia sobre la conservación. Usando técnicas de entrenamiento basadas en recompensas, entrenamos a los elefantes para que indicaran cada vez que pudieran oler TNT entre una fila de espacios en blanco, Muestras que no huelen al principio y luego más tarde, olores de distractores altamente volátiles.

Las muestras fueron papeles de filtro individuales cargados con trazas de uno de los siguientes olores:TNT; petróleo; acetona; blanqueador; detergente; té; o nada en absoluto (espacios en blanco). Estos papeles de filtro, o muestras, se colocaron individualmente en un cubo, y cubos de muestra (ocho en total) se colocaron a 6 metros de distancia, En linea recta. Los elefantes fueron entrenados para caminar a lo largo de la línea e investigar cada cubo, levantando la pata delantera y moviéndola sobre el cubo seleccionado cada vez que pensaban que podían oler TNT.

Los resultados sugieren que los elefantes son incluso mejores en un aspecto del proceso de olfateo que los perros, los animales actualmente considerados el estándar de oro en la detección de minas terrestres.

Sensibilidad y selectividad

Dos métricas, sensibilidad y selectividad, son increíblemente importantes en la ciencia de la detección. Las medidas de estos permiten a los investigadores comprender qué tan bien se está desempeñando un biodetector como un perro o un elefante. También permiten realizar comparaciones entre especies.

Los elefantes perdieron solo una de las 97 muestras de TNT durante nuestras pruebas. Esto se tradujo en una puntuación de sensibilidad fenomenal del 99,7%. La sensibilidad es la propensión a indicar cuándo está presente una sustancia objetivo (en este caso, TNT). En comparación, Se ha informado que las puntuaciones de sensibilidad para los perros con detección de TNT son del 93,7%.

Los elefantes solo dieron seis indicaciones falsas positivas, confundiendo cinco de 53 muestras de acetona y una de 24 muestras de gasolina con TNT. Esta frecuencia increíblemente baja de falsos positivos dio como resultado una puntuación de selectividad respetable, es decir, la propensión a indicar solo TNT, y no cualquier sustancia olorosa - del 95,1%. Esto está un poco por debajo del puntaje del 100% reportado para los perros.

Nuestros hallazgos indican que los elefantes tienen casi un 5% más de probabilidades que los perros de indicar la presencia de TNT cuando, De hecho, no hay ninguno. Pero los perros tienen casi un 6% más de probabilidades de perder TNT que los elefantes. Obviamente, es mejor que los detectores TNT sean propensos a falsos positivos en lugar de falsos negativos:de hecho, podría ser la diferencia entre la vida y la muerte.

Aplicación al mundo real

Entonces, ¿esto significa que los elefantes deberían hacerse cargo de las tareas de los perros detectores de TNT?

No, absolutamente no. No tenemos la intención de poner a los elefantes en peligro:su tamaño y peso los hace completamente inadecuados para ser detectores TNT dentro del campo.

Pero los equipos de elefantes remotos podrían actuar como un apoyo valioso para las operaciones actuales de desminado en países como Angola.

Las muestras recolectadas a través del rastreo de olor explosivo remoto por vehículos no tripulados como drones podrían enviarse a los elefantes para su revisión. La información recopilada de los elefantes de detección de TNT podría transmitirse a los equipos de desminado que trabajan en las líneas del frente, incluso antes de que se implementen. Este sistema de alerta temprana podría potencialmente salvar la vida de los desminadores y sus compañeros biosensores dedicados.

Otras áreas para explorar

La capacidad de los elefantes para identificar y discriminar correctamente un olor aprendido de otros olores sugiere que también pueden ser útiles en otros campos de biosensores, como la detección temprana de enfermedades.

Los perros de detección se utilizan en entornos médicos y biológicos. Yo mismo los he usado como un modelo biológicamente relevante para demostrar que las víboras son indetectables a través del olfato.

Los perros especialmente entrenados ya detectan cánceres, diabetes, epilepsia, invasores alienígenas, microbios y plagas nocivos. Algunos perros que combinan olores incluso pueden hacer coincidir las muestras recolectadas con los individuos, renunciando a la necesidad de pruebas genéticas costosas y que requieren mucho tiempo. El desempeño de los perros en estos campos es, en la mayoría de los casos, demostrando ser más confiable que los dispositivos mecánicos.

Los elefantes podrían rivalizar con las habilidades de sensibilidad de los perros en estos campos, como lo hicieron para la detección de TNT. Requieren menos entrenamiento de mantenimiento que los perros para mantenerlos en el olor objetivo. Nuestros elefantes pudieron repetir las mismas pruebas con gran éxito un año después de su última prueba, sin entrenamiento de mantenimiento intermedio.

Además, dada su longevidad - pueden vivir alrededor de 60 años en la naturaleza - elefantes, una vez entrenado, podrían servir como biosensores de larga data que sobreviven con creces a cualquiera de sus homólogos biosensores actuales.

Y, en tono rimbombante, Las tareas biológicamente apropiadas que involucran comportamientos naturales para obtener recompensas son muy estimulantes para los animales cautivos. Por lo tanto, los elefantes no solo podrían salvar vidas mientras detectan el peligro, sino que también podrían divertirse al mismo tiempo.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.