Cientistas finalmente descobrem como as baleias “cantam” suas canções misteriosas

Por MICHAEL WING
14/03/2024 14:44 Atualizado: 14/03/2024 14:44

Nas profundezas do oceano, mamíferos gigantes nadam às cegas e se encontram usando canções misteriosas. Embora a Marinha conheça o canto das baleias desde a década de 1960 (pelo menos), e os marinheiros já escutem há muito tempo seus gritos misteriosos através dos cascos dos navios, permanecia um mistério como o canto das baleias era realmente realizado – até recentemente.

Mamíferos terrestres, como os macacos, têm uma visão afinada com sensibilidade a cores vivas. Os seres humanos vivem em civilizações movidas pela comunicação visual. Tal não é o caso destes grandes mamíferos do fundo do mar, cujos olhos redondos ficam em segundo plano em relação ao mundo sonoro.

Debaixo d’água, o som viaja quase cinco vezes mais rápido do que por terra. O som é essencialmente a vibração de partículas formando ondas que viajam pelo ar ou pela água, que os ouvidos interpretam como som. A densidade relativamente maior das partículas na água significa que elas estão em contato mais próximo umas com as outras, tendo assim menos distância a percorrer para transmitir a vibração de uma para a outra, e assim as ondas sonoras viajam muito mais rápido. Os mamíferos marinhos exploram este reino cego em seu benefício.

A free diver swims near three juvenile humpback whales. (Courtesy of Karim Iliya)
Um mergulhador livre nada perto de três baleias jubarte juvenis. (Cortesia de Karim Iliya)

As baleias adaptaram-se a este ambiente especial, utilizando o som para “ver” e comunicar sob as ondas. Desde que a marinha nos deu os primeiros cantos de baleias gravados em 1967, os cientistas aprenderam como as baleias ouvem esses sons: elas têm ouvidos especialmente equipados com uma bolsa de ar; ainda assim, permanecia um mistério como as baleias produziam suas canções encantadoras. A Marinha continuaria sua pesquisa sobre essa capacidade única e desenvolveria a tecnologia do sonar.

Agora, porém, um novo estudo examinou a laringe de baleias que morreram após ficarem encalhadas e construiu modelos computacionais para desvendar o mistério por trás da sua anatomia vocal.

As baleias de barbatanas, em particular, são os maiores mamíferos da terra. Entre elas estão as baleias jubarte, azul e cinza. A equipa de investigação que conduziu o estudo, publicado na prestigiada revista Nature, foi liderada por Coen Elemans, do Departamento de Biologia da Universidade do Sul da Dinamarca, e Tecumseh Fitch, do Departamento de Biologia Comportamental e Cognitiva da Universidade de Viena.

Illustration showing a humpback whale's larynx, the mammal's apparatus for singing. (Courtesy of Karim Iliya and Patricia Jaqueline Matic, Vienna)
Ilustração mostrando a laringe de uma baleia jubarte, o aparelho cantante do mamífero. (Cortesia de Karim Iliya e Patricia Jaqueline Matic, Viena)

Examinando a laringe dissecada das baleias jubarte, eles descobriram que o órgão era, em alguns aspectos, semelhante aos dos mamíferos terrestres; a laringe das baleias de barbatanas mantém seu papel fundamental como órgão vocal no fundo do mar. No entanto, havia diferenças distintas. Em particular, os pesquisadores isolaram o mecanismo responsável pelo canto das baleias, que consiste em várias partes:

As baleias têm um aparelho alongado em forma de U chamado aritenóide. Composto por dois pedaços de cartilagem posicionados  horizontalmente, tem o propósito de alterar a posição das cordas vocais em muitos mamíferos.

Aninhada no topo da aritenóide encontra-se uma “almofada” fibrosa. Nas baleias, isso pode ser usado na posição respiratória para soprar ar pelas aberturas; ou a posição fonatória para causar uma vibração que faz o canto de uma baleia.

A mother humpback and her calf. (Illustration - BiniClick/Shutterstock)
Uma mãe jubarte e seu filhote. (Ilustração – BiniClick/Shutterstock)

Na posição fonatória, o ar dos pulmões é capturado em um saco aéreo laríngeo que, segundo a hipótese, permite a reciclagem do ar durante o canto.

Também digno de nota, as baleias têm uma característica ausente nos mamíferos terrestres: um conjunto de “misteriosos” tampões nasais e orais que protegem as vias respiratórias da água.

A área deste mecanismo onde a “almofada” e a aritenóide em forma de U se encontram é a fonte da vibração, causando o som do canto da baleia. Alimentada pelos pulmões explosivos da baleia, uma vibração impulsionada aerodinamicamente ocorre na almofada quando na posição fonatória.

Testando ainda mais, eles foram capazes de igualar a frequência sonora que esta parte da anatomia geraria com a das baleias jubarte. Essa correspondência foi realizada através da construção de um modelo computacional da laringe que foi capaz de simular com sucesso os efeitos dessa vibração movida pelo ar e do som subsequente.

A humpback whale breaching near Bering Island, Kamchatka, Russia. (Courtesy of Olga Filatova, University of Southern Denmark)
Uma baleia jubarte rompendo perto da Ilha de Bering, Kamchatka, Rússia. (Cortesia de Olga Filatova, Universidade do Sul da Dinamarca)

“Nosso modelo previu com precisão os resultados de nossos experimentos, mas também pudemos calcular características acústicas que não poderíamos medir em laboratório, como a faixa de frequência”, disse o co-autor do estudo Weili Jiang, do Rochester Institute of Technology à Universidade da Dinamarca.

As suas previsões geradas por computador correspondiam de perto às vocalizações naturais – o canto – das baleias jubarte.

“As primeiras gravações acústicas do canto da baleia jubarte feitas por Roger e Katy Payne em 1970 ressoaram profundamente na humanidade, deram início ao florescente campo da bioacústica marinha e despertaram o interesse global nos esforços de conservação marinha”, disse Elemans. “Essas gravações eram tão politicamente importantes que estão a bordo das missões espaciais Voyager.”