¿Cómo evolucionar las radios biológicas?

Como dije en mi respuesta a la pregunta vinculada, los requisitos previos evolutivos para la comunicación por radio se encuentran en una especie que sea capaz de precipitar una variedad de metales en una variedad de formas y un entorno rico en metales.

Inicialmente, una especie precursora evolucionaría para usar metal para mejorar sus tasas de transmisión neuronal, ya que la transmisión eléctrica es mucho más rápida que el sistema de despolarización de puerta de sodio de los nervios humanos, en sí mismo una estrategia muy ventajosa en términos evolutivos.

Es probable que las criaturas que usan metal como un refuerzo de la velocidad de conducción nerviosa hayan descubierto que los nervios sin protección causan radiación detectable no solo dentro del propio cuerpo de una criatura, sino también en otras criaturas. Como la conducción nerviosa más rápida es una ventaja demasiado grande como para renunciar a ella, el blindaje habría evolucionado, muy posiblemente haciendo pasar los nervios a través de los centros de los huesos de metal, o tal vez recubriendo las neuronas individuales con metal.

Sin embargo, las posibilidades de transmisión y detección de radiación EM significan que no todos los nervios metálicos habrían evolucionado para estar completamente protegidos, algunos podrían estar parcialmente protegidos y usarse para detectar radiación EM.

Entonces, hemos desarrollado criaturas que emiten energía RF como un subproducto de su actividad neuronal. A partir de ahí, una vez que el blindaje ha evolucionado para reducir la diafonía entre las fibras nerviosas, la detección de fugas de RF requiere órganos receptores más sensibles. Junto con esto, cualquier neurona deliberadamente sin blindaje emitiría energía RF detectable en un rango mayor.

Como casi siempre hay una ventaja en poder comunicarse a distancias más largas, la evolución de una pila apilada de celdas despolarizantes (como ocurre en las anguilas eléctricas) permite voltajes de transmisor más altos y, por lo tanto, mayor potencia y alcance.

Luego llegamos al punto de ancho de banda. Lo más probable es que la emisión de radiación EM comience en frecuencias de radio más bajas, pero es muy posible que los mecanismos puedan evolucionar para aumentar la frecuencia de la radiación emitida. Dado que un sistema de este tipo podría tener prácticamente cada neurona impulsando un transmisor EM de una frecuencia diferente, se puede lograr un ancho de banda alto mediante cambios rápidos en la amplitud y frecuencia de la señal que se permite mediante el uso de radiación EM de alta frecuencia, y también mediante multiplexación, utilizando muchas frecuencias simultáneamente. En última instancia, esto podría permitir un ancho de banda evolucionado muchas veces mayor que nuestra propia comunicación Wi-Fi, que también podría ser algo direccional. Otro argumento a favor de las frecuencias de radio y microondas más altas es que se requieren antenas más pequeñas.

Dado que todo este ancho de banda se logra con relativa facilidad en términos evolutivos, simplemente duplicando los órganos relevantes, no hay razón por la que los seres no evolucionen para hacer uso de este ancho de banda. Dado que las inteligencias más altas de las especies en la tierra se encuentran en aquellas criaturas con una vida social activa (y esta habilidad contribuye a una gran vida social), la evolución de la inteligencia es prácticamente un hecho.

Teniendo en cuenta que una especie consciente que utiliza herramientas y que puede comunicarse a través de RF en lo que probablemente sean anchos de banda altos, es poco probable que los humanos puedan desarrollar fácilmente un intérprete para este lenguaje alienígena, especialmente dado que lo más probable es que sea multiplexado, y ambos de frecuencia. y modulada en amplitud, así como rápida e idiosincrásica en lugar de seguir una gramática simple como en la comunicación de RF fabricada por humanos. Es mucho más probable que estas criaturas, si se les ocurre que el audio se está utilizando para comunicar ideas, una propuesta bastante probable dada su capacidad inherente para compartir el procesamiento, aprendan a comprender y comunicarse con los humanos utilizando el lenguaje humano, dada su probablemente menor ancho de banda y complejidad.

Por supuesto, dado que estamos hablando de evolución, una característica evolutiva como la neurología mejorada por metales tendría que ocurrir en un punto muy temprano en la historia evolutiva de la especie. Esto significa que, gracias a la divergencia evolutiva, lo más probable es que haya un gran número de especies en este mundo que emitan energía de radiofrecuencia en mayor o menor medida.

Podemos anticipar que en los grupos de criaturas con neurología sin blindaje, el "ruido" de sus neuronas sería un faro para los sentidos de RF de los depredadores, particularmente aquellos que tienen neuronas protegidas y, por lo tanto, tienen un ruido de fondo más bajo sobre el cual pueden 'escuchar' a su presa. A partir de esto, podemos anticipar que estos pueden ser presa fácil de tales depredadores y, por lo tanto, serían propensos a adoptar una estrategia r .

Otras especies habrían evolucionado para comunicarse a través de RF en mayor o menor medida; podemos anticipar una amplia variedad de tales criaturas ocupando múltiples nichos, aunque como el rango de comunicación de RF es tal que se puede anticipar que muchos serían al menos un poco más inteligentes que una especie equivalente terrestre principalmente debido a las mayores oportunidades para socializar. Interacción.

En cuanto al medio ambiente, prácticamente existe la necesidad de que haya más metales accesibles. Esto no excluye una atmósfera de oxígeno, pero puede haber niveles de polvo atmosférico que contengan metales pesados ​​que tendrían efectos tóxicos en los humanos que no estén protegidos por filtros respiratorios o que coman las formas de vida locales. Esto haría que los filtros de máscara facial fueran muy recomendables en lugar de esenciales , y podríamos tener una vida humana durante bastante tiempo sin uno antes de que comiencen a experimentar síntomas de envenenamiento por metales pesados.

Una razón potencial para que los humanos estén interesados ​​en un mundo así es que con la precipitación biológica de los metales, la extracción de metales sería un ejercicio casi trivial de recoger los cadáveres de criaturas muertas, ya sean muertas recientemente o fosilizadas. Es probable que hayan evolucionado algunas aleaciones muy interesantes, como el metal-espuma, que es ligero y resistente debido a sus vacíos internos.

Una respuesta completa requeriría un transceptor completo, con medios para enviar y recibir señales de radio. Esta respuesta supone que primero evoluciona un receptor, luego un transmisor, y finalmente se hace el enlace para las comunicaciones sociales.

Supongamos que nuestro planeta tiene aves que tienen la capacidad de detectar el campo magnético, evolucionadas para la navegación de largo alcance. Supongamos además que la presa de este pájaro decide vivir cerca de depósitos de mineral magnético. Nuestro depredador eventualmente se da cuenta de que la dirección del campo cambia rápidamente, aunque lo desorienta, significa que algo delicioso está cerca. Entonces los pájaros evolucionan para disfrutar de la sensación y ver qué tan rápido pueden volar de un lado a otro. Su órgano sensorial crece, se le dedican más neuronas, etc.

Ahora supongamos que algunas de estas aves se ramifican y se convierten en mamíferos, y algunos mamíferos se ramifican y viven bajo el agua, como delfines, en busca de un nicho. Desarrollan un mecanismo de descarga eléctrica como las anguilas, para protegerse de los depredadores más grandes.

Et voila! Un delfín nota cuando los demás se descargan, disfruta de la sensación y se une. Para conservar energía, aumentan gradualmente la frecuencia hasta el rango de MHz. Eventualmente, desarrollan diferentes modulaciones para señalar peligro, satisfacción, comida, retórica y, en última instancia, sarcasmo. Nada más queda para estas criaturas en este mundo. Se van, diciendo solo "Hasta luego, y gracias por todo el pescado".

Sería difícil. Pero supongo que un órgano para detectar las ondas de radio sería lo primero. Como cómo vemos la luz, para ayudarnos a navegar de manera más efectiva en nuestro entorno.

Entonces, pensaría en un entorno donde las ondas de radio prevalecen pero no son abrumadoras y se pueden usar como un sonar. Tener un órgano más parecido a un oído que a un ojo para la detección de ondas de radio 'animaría' a otro órgano a generar ondas de radio, como los murciélagos y los delfines usan la ecolocalización.

Sin embargo, parece más probable que la ecolocalización haya ocurrido al generar un sonido y obtener una recepción cada vez mejor para comprender la retroalimentación. En este caso disponiendo de un generador de radio. Entonces, ¿cómo se obtiene un generador de radio?

Todos los mamíferos producen radiación infrarroja y si pudiéramos ver esto en los humanos, podríamos saber mucho más unos de otros mientras conversamos. Entonces, en un entorno con poca luz, en lugar de nuestra luz visible, podríamos cambiar más hacia el infrarrojo. Si pudiéramos 'ver' los patrones de calor de nuestro cuerpo, podríamos aprender a controlarlos más en lo que se 'dice'.

Podrían desarrollarse órganos que sean más una 'boca' para una comunicación más directa y forma. Cambiando lentamente tanto el transmisor como el receptor (aunque espero que esto comience a requerir 2 receptores diferentes, uno para infrarrojos y otro para microondas, pasando a ondas de radio) a diferentes anchos de banda tal vez para menos interferencia o una forma de ser ' silencioso' para la presa.

Crecimiento lento y constante de las señales de radio

Monty Wild dio una gran respuesta, pero desafortunadamente hay una cosa que es un vuelo de fantasía. Los nervios metálicos. Vea mis comentarios por qué son realmente poco prácticos. Esta respuesta está mejorando la respuesta de Monty Wild.

metal y huesos

La mayoría de los animales que reciben metales en su cuerpo ven que la mayor parte del metal termina en los huesos. Esto es para los más dañinos, pero algunas criaturas como las arañas y los escorpiones usan pequeñas cantidades en sus garras y dientes para fortalecerlos. Sin embargo, están dispuestos de forma singular, por lo que no hay tejido conectado para hacer un buen transpondedor. Una criatura posiblemente podría aumentar la cantidad, tratando de almacenar el exceso como un núcleo fijo dentro de los huesos, como un alambre de metal. Esto no necesita ser mucho y se puede construir en el exterior de los huesos. Este será el comienzo de la antena. Reducirá en gran medida la cantidad de metal necesaria en comparación con los nervios de metal, haciéndolo mucho más creíble. La menor cantidad de metal también evita muchas dificultades con la criatura, ya que muchos metales no son buenos para los animales en grandes dosis. Interfieren con muchos procesos normales del cuerpo,

radiales y sociales

Con metal en su lugar, puede resonar gracias a los nervios. Especialmente si tienen nodos de Ranvier, la señal eléctrica podría saltar un poco al metal, dándole una resonancia y una pequeña señal de RF. Esto puede ser recogido por alguien cercano, probablemente tocando al principio. Eso significa que pueden sentirlo, así como que la interferencia con el nervio puede enviar señales al cerebro. Esto puede verse como positivo, lo que puede conducir a un refuerzo evolutivo. Al igual que los ojos, esta comunicación puede comenzar a desarrollarse lentamente. Las señales se incrementan con nervios dedicados, apilados como los de las anguilas eléctricas. Junto con una conexión directa con el cerebro, será la base a partir de la cual podrá expandirse a la complejidad de la comunicación.

Primero obtendrá más alcance y permitirá que se transfieran más sentimientos, a un nivel muy, muy rudimentario. Ayuda a decir la ubicación de los demás a distancias (realmente) cortas, ayudando a las personas a no chocar entre sí también.

Evolucionará a mayores rangos, posiblemente una antena más pequeña para la direccionalidad (tanto para la comunicación como para sentir la dirección en la que alguien está presente, como si sus oídos pudieran decir la dirección de un sonido), y sintonizarse con una transferencia de señal más clara. Esto es solo un largo proceso evolutivo que se incrementa a sí mismo. Al igual que el sonido reemplaza el lenguaje de señas, poco a poco se volverá más importante cuanto más alcance y diferenciación obtengan. Eventualmente pueden transmitir emoción y significado al mismo tiempo, claro a distancia.

Observaciones

Las señales de RF cambiarán con el crecimiento de las criaturas. Las criaturas jóvenes tendrán antenas más cortas que las más viejas, probablemente con células nerviosas menos poderosas. Eso significaría una banda diferente y menos rango, haciéndolo sentir como una voz infantil para ellos. Del mismo modo, es probable que las personas mayores tengan antenas más grandes, pero la edad de los nervios también podría hacer que "suenen" diferentes.

Las criaturas pueden tener una banda "siempre activa" de señales de RF para saber exactamente dónde está alguien cerca. Es probable que solo se use por períodos cortos o de manera intermitente, ya que usa mucha energía para mantenerlo (no vas a hablar sin parar), y también se vuelve difícil entender las señales con muchas personas allí ( de nuevo, lo mismo que hablar).

El rango se puede modular como hablar, lo que permite a las personas gritar o susurrar.

Hablar con RF puede ser mucho más eficiente, ya que se puede usar de dos vías al mismo tiempo, especialmente si tiene antenas receptoras separadas, mientras que los significados y sentimientos son mucho más claros. El único problema es el procesamiento, ya que el cerebro imita tus propios pensamientos y emociones, lo que significa que las señales de retorno pueden mezclarse o no pueden procesarse. Sin embargo, la velocidad y la cantidad de información pueden ser mucho mayores.

Ver una cara también se vuelve menos importante, ya que la emoción puede estar incrustada o tener su propia frecuencia. No se necesitan señales visuales. Esto puede conducir a una comunicación mucho mejor, ya que no te pierdes muchas sutilezas mientras no puedes ver al otro. Puede continuar arrastrándose debajo de su automóvil y hablar sin verse afectado, por ejemplo.

La banda de luz visible es un caso especial del espectro de ondas de radio EM, por lo que la evolución de la visión podría ser una guía. Comenzó con solo detección y búsqueda del calor de la luz. Entonces, la evolución de la radio comenzaría con solo la detección de la magnitud de una señal existente.

Las criaturas han evolucionado para detectar ondas EM fuera de la llamada banda de frecuencia visible, para detectar infrarrojos, algunos ejemplos son algunas especies de serpientes. Nuevamente, esto probablemente comenzó como detección de calor. La diferencia con la visión es que cualquier material más denso que el aire bloquea el infrarrojo. Los lentes son importantes en la evolución de la visión. Las criaturas que detectan infrarrojos tienen sensores externos en su piel. Pueden detectar la presencia de infrarrojos, pero no pueden enfocarlos en una imagen, ya que el espectro de luz visible se puede enfocar con una lente.

Más adelante en el espectro de radio, la ganancia de una antena de metal tendría el significado correspondiente.

Los pájaros y las abejas detectan el campo magnético de la tierra mientras vuelan a través de él. El movimiento a través de un campo magnético produce ondas EM. Esto también podría ser una guía.

Debe considerar dónde se produjo la señal original para ser detectada. La recepción evolucionaría primero, porque la transmisión sin recepción no tendría ningún efecto de adaptación. Así que la transmisión tiene que estar presente cuando las criaturas desarrollaron por primera vez la recepción.

Para la luz y el infrarrojo era calor. Podría ser movimiento a través de un campo magnético. Tal vez haya alguna otra fuente natural de transmisión de radio. Si ocurre de forma natural, podría no ser una señal interpretada como comunicación, sino simplemente una fuente constante de ondas EM o pulsos. Las criaturas podrían evolucionar para acercarse y distanciarse con respecto a la ubicación de esta fuente de radio.