Pros y contras de la laringe única del mayor animal sobre la Tierra

Ballena barbada - FLICKR

   MADRID, 21 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Las ballenas barbadas desarrollaron estructuras únicas en su laringe que permiten sus vocalizaciones de baja frecuencia, pero sufren la interferencia del ser humano, dice un nuevo estudio.

   Las ballenas barbadas son los animales más grandes que jamás hayan vagado por nuestro planeta y, como principales depredadores, desempeñan un papel vital en los ecosistemas marinos. Para comunicarse a través de grandes distancias y encontrarse, las ballenas barbadas dependen críticamente de la producción de sonidos que viajan lejos en océanos turbios y oscuros.

   Sin embargo, desde que se descubrieron por primera vez los cantos de las ballenas hace más de 50 años, hasta ahora se desconocía cómo las ballenas barbadas producen sus complejas vocalizaciones.

   El nuevo estudio que lo describe se publica en Nature y fue dirigido por científicos de la voz: el profesor Coen Elemans, del Departamento de Biología de la Universidad del Sur de Dinamarca, y el profesor Tecumseh Fitch del Departamento de Biología Cognitiva y del Comportamiento de la Universidad de Viena, en Austria.

   "Las ballenas dentadas y barbadas evolucionaron a partir de mamíferos terrestres que tenían una laringe que cumplía dos funciones: proteger las vías respiratorias y producir sonido. Sin embargo, su transición a la vida acuática impuso exigencias nuevas y estrictas a la laringe para evitar la asfixia bajo el agua", dice Tecumseh Fitch en un comunicado.

   El estudio muestra que las ballenas barbadas pueden producir sonidos con su laringe, pero para ello han desarrollado estructuras novedosas que sólo existen en las ballenas barbadas. Primero, los diminutos cartílagos de la laringe humana, llamados aritenoides, que cambian la posición de nuestras cuerdas vocales, han cambiado dramáticamente en las ballenas.

   "Los aritenoides se convirtieron en cilindros grandes y largos fusionados en la base para formar una gran estructura rígida en forma de U que se extiende casi a lo largo de toda la laringe", dice Elemans.

   "Esto probablemente sea para mantener unas vías respiratorias rígidas y abiertas cuando tienen que introducir y expulsar grandes cantidades de aire durante la respiración explosiva en la superficie", afirma Fitch.

   "Descubrimos que esta estructura en forma de U empuja contra un gran cojín de grasa en el interior de la laringe. Cuando las ballenas empujan el aire de sus pulmones a través de este cojín, comienza a vibrar y esto genera sonidos submarinos de muy baja frecuencia", dice Elemans. .

   Intentar trabajar en la biología y particularmente en la fisiología de las ballenas es un gran desafío. "Aunque los humanos cazaron ballenas al borde de la extinción, hicieron muy poco esfuerzo para intentar aprender sobre su fisiología", dice Magnus Wahlberg, experto en ballenas de la Universidad del Sur de Dinamarca y coautor del estudio.

   "Los varamientos son oportunidades únicas y raras para aprender sobre estos increíbles animales, pero incluso así, es muy difícil estudiar la fisiología, porque el tejido se descompone muy rápido. Se sabe que las ballenas explotan en la playa", añade Wahlberg.

   Gracias a las redes danesa y escocesa de varamiento de mamíferos marinos, los investigadores pudieron extraer rápidamente la laringe de una ballena sei, minke y jorobada para una investigación minuciosa en el laboratorio. "Nuestros experimentos mostraron por primera vez cómo las ballenas emiten vocalizaciones de muy baja frecuencia", afirma Elemans.

   Para comprender cómo la actividad muscular podría cambiar las llamadas, los investigadores construyeron un modelo computacional de toda la laringe de la ballena. "Nuestro modelo incluye formas 3D precisas de la laringe y sus músculos, lo que permitió simular, por ejemplo, cómo se controla la frecuencia mediante la modulación muscular", dicen Qian Xue y Xudong Zheng, profesores del Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto de Technologia de Rochester, coautores del estudio.

LÍMITES FISIOLÓGICOS INSUPERABLES

   Los modelos predijeron muy bien las vocalizaciones naturales de las ballenas. Sin embargo, estas características anatómicas recientemente descubiertas que permitieron a las ballenas comunicarse con éxito en los vastos océanos también plantean límites fisiológicos insuperables para muchas ballenas barbadas.

   Combinando experimentos y modelos, los investigadores proporcionan la primera evidencia de que las ballenas barbadas son fisiológicamente incapaces de escapar del ruido antropogénico, porque enmascara sus voces y, por tanto, limita su alcance de comunicación.

   "Lamentablemente, el rango de frecuencia y la profundidad máxima de comunicación de 100 metros que predecimos se superponen completamente con el rango de frecuencia dominante y la profundidad del ruido provocado por el ser humano causado por el tráfico marítimo", dice Elemans.

   "Necesitamos regulaciones estrictas para ese tipo de ruido, porque estas ballenas dependen del sonido para comunicarse. Ahora mostramos que a pesar de su sorprendente fisiología, literalmente no pueden escapar del ruido que los humanos hacen en los océanos", concluyó.