Las ballenas cantan: científicos descubren cómo componen sus misteriosas canciones
En las profundidades del océano, los gigantescos mamíferos nadan en aguas ciegas y se encuentran entre sí usando misteriosas canciones. Aunque la Armada conoce el canto de las ballenas desde los años sesenta (por lo menos) y los marineros llevan mucho tiempo escuchando sus inquietantes gritos a través de los cascos de los barcos, hasta hace poco era un misterio cómo se emitían realmente.
Una ballena jorobada brincando cerca de la isla de Bering, Kamchatka, Rusia. / Olga Filatova, Universidad del Sur de Dinamarca)
Los mamíferos terrestres, como los simios, tienen una vista muy afinada y una gran sensibilidad a los colores. Los seres humanos viven en civilizaciones impulsadas por la comunicación visual. No es el caso de estos grandes mamíferos de las profundidades marinas, cuyos ojos brillantes quedan relegados a un segundo plano en el mundo del sonido.
Bajo el agua, el sonido viaja casi cinco veces más rápido que en tierra. El sonido es esencialmente la vibración de partículas que se convierten en ondas que viajan a través del aire o el agua, las cuales los oídos interpretan como sonido. La densidad relativamente más alta de partículas en el agua significa que están más cerca unas de otras, por lo tanto, tienen menos distancia que recorrer para transmitir la vibración de una a otra, y así las ondas sonoras viajan mucho más rápido. Los mamíferos marinos aprovechan esta ventaja en este reino invisible.
Las ballenas se han adaptado a este entorno especial y utilizan el sonido para “ver” y comunicarse bajo las olas. Desde que, en 1967, la Armada grabó por primera vez el canto de las ballenas, los científicos han aprendido cómo las ballenas oyen esos sonidos: tienen oídos especialmente dotados de una bolsa de aire; sin embargo, seguía siendo un misterio cómo las ballenas producían sus encantadores cantos. La Marina seguiría investigando esta capacidad única y desarrollando la tecnología del sonar.
Ahora, sin embargo, un nuevo estudio ha examinado la laringe de ballenas que habían muerto tras quedar varadas y ha construido modelos computacionales para desvelar el misterio que se oculta tras su anatomía vocal.
Las ballenas barbadas, en particular, son los mamíferos más grandes de la Tierra. Entre ellos están las ballenas jorobadas, azules y grises. El equipo de investigadores que realizó el estudio, publicado en la prestigiosa revista Nature, estuvo dirigido por Coen Elemans, del Departamento de Biología de la Universidad del Sur de Dinamarca, y Tecumseh Fitch, del Departamento de Biología Conductual y Cognitiva de la Universidad de Viena.
Ilustración que muestra la laringe de una ballena jorobada, el aparato de este mamífero para cantar. / Karim Iliya y Patricia Jaqueline Matic, Viena
Al examinar la laringe disecada de las ballenas jorobadas, descubrieron que el órgano era, en algunos aspectos, similar a los de los mamíferos terrestres; la laringe de las ballenas barbadas conserva su función clave como órgano vocal bajo el mar. Sin embargo, había diferencias claras. En concreto, los investigadores aislaron el mecanismo responsable del canto de las ballenas, que consta de varias partes:
Las ballenas poseen un aparato alargado en forma de U denominado aritenoides. Consta de dos cartílagos orientados horizontalmente y sirve para cambiar la posición de las cuerdas vocales en muchos mamíferos.
Encima del aritenoides hay un “cojín” fibroso. En las ballenas, puede utilizarse en la posición respiratoria para soplar aire a través de los espiráculos o en la posición fonatoria para provocar una vibración que da lugar al canto de la ballena.
En la posición fonatoria, el aire de los pulmones es capturado en un saco aéreo laríngeo que, según su hipótesis, permite el reciclaje del aire durante su canto.
También cabe destacar que las ballenas presentan una característica ausente en los mamíferos terrestres: un conjunto de “misteriosos” tapones nasales y bucales que protegen las vías respiratorias del agua.
La zona de este mecanismo donde se unen la “almohadilla” y el aritenoides en forma de U es la fuente de la vibración, causante del sonido del canto de las ballenas. Impulsada por los pulmones explosivos de la ballena, se produce una vibración aerodinámica en la almohadilla cuando está en posición fonatoria.
Yendo más allá, lograron incluso hacer coincidir la frecuencia sonora que generaría esta parte de la anatomía con la de las ballenas jorobadas. Para ello, construyeron un modelo informático de la laringe capaz de simular con éxito los efectos de esta vibración impulsada por el aire y el sonido subsiguiente.
“Nuestro modelo predijo con exactitud los resultados de nuestros experimentos, pero también pudimos calcular características acústicas que no podíamos medir en el laboratorio, como la gama de frecuencias”, explicó a la Universidad de Dinamarca Weili Jiang, coautor del estudio y del Instituto Tecnológico de Rochester.
Las predicciones generadas por ordenador se ajustaban perfectamente a las vocalizaciones naturales —el canto— de las ballenas jorobadas.
“Las primeras grabaciones acústicas del canto de las ballenas jorobadas realizadas por Roger y Katy Payne en 1970 resonaron profundamente en la humanidad, iniciaron el floreciente campo de la bioacústica marina y despertaron el interés mundial por los esfuerzos de conservación marina”, afirmó Elemans. “Estas grabaciones tuvieron tanta importancia política entonces que están a bordo de las misiones espaciales Voyager”.
