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Qual è il segreto del canto delle balene?

Secondo uno studio della University of Southern Denmark, i misticeti hanno sviluppato una particolare struttura della laringe che consente di emettere suoni sott’acqua per comunicare tra loro, ma sono limitati dai rumori antropogenici — di Alexandra Suraj

di La Svolta   
Qual è il segreto del canto delle balene?

Uno studio condotto dal Sound Communication and Behavior Group, Department of Biology - University of Southern Denmark e pubblicato sulla rivista Nature ha rivelato il particolare meccanismo attraverso cui le balene riescono a produrre i loro canti, cioè quei suoni che emettono per comunicare tra loro sott’acqua.

Come spiega nel comunicato stampa Coen Elemans, uno tra i principali studiosi della vocalizzazione animale che, insieme al collega Tecumseh Fitch, è tra gli autori della ricerca, le balene con i fanoni, i misticeti, sono gli animali più grandi che abbiano mai vagato per il nostro Pianeta, grandi predatori che svolgono un ruolo vitale negli ecosistemi marini.

Per comunicare su grandi distanze e ritrovarsi, i misticeti dipendono dalla produzione di suoni che viaggiano lontano negli oceani torbidi e bui.

Ma come producono questi suoni?

I primi canti delle balene furono scoperti per la prima volta oltre mezzo secolo fa e, finora, nessuno era riuscito a spiegare come i misticeti producessero le loro complesse vocalizzazioni.

La ricerca Evolutionary novelties underlie sound production in baleen whales, condotta da un team di esperti, ha portato alla straordinaria scoperta: le strutture uniche nella laringe delle balene (sviluppate esclusivamente in questo gruppo di animali) consentono le vocalizzazioni a basse frequenze.

Nonostante gli studiosi fossero da sempre consapevoli che in qualche modo, come avviene nei mammiferi che per produrre suoni fanno vibrare la laringe e le corde vocali, l’organo della fonazione fosse coinvolto nella produzione dei canti delle balene, non riuscivano a spiegarsi come facessero a emettere suoni sott’acqua senza ingerirla e, quindi, annegare. Ancor di più perché, come spiega Tecumseh Fitch, gli odontoceti e i misticeti si sono evoluti a partire da mammiferi terrestri molto simili ai cani e migliaia di anni fa avevano una laringe simile a quella di tutti i mammiferi e che svolgeva fondamentalmente 2 funzioni: proteggere le vie aeree e produrre suoni.

I ricercatori, dunque, sono sempre stati convinti del fatto che, discendendo da specie terrestri, la laringe delle balene avesse mantenuto le stesse caratteristiche di milioni di anni fa e che il suono venisse prodotto in qualche altro modo.

In realtà, oggi sappiamo che il mistero era molto meno complesso di quanto ci si aspettasse: semplicemente, il passaggio delle balene dalla vita terrestre a quella acquatica ha imposto alla laringe nuovi e severi requisiti per prevenire il soffocamento sott’acqua.

In particolare, i cambiamenti riguardano le minuscole cartilagini dei mammiferi, detti aritenoidi, che modificano la posizione delle nostre corde vocali: «Queste, infatti, probabilmente per mantenere le vie aeree rigide e aperte quando devono spostare enormi quantità di aria dentro e fuori durante l’esplosiva respirazione superficiale, si sono trasformate in grandi e lunghi cilindri fusi alla base per formare una grande struttura rigida a forma di U che si estende quasi per l'intera lunghezza della laringe», ha spiegato Elemans.

Questa struttura a U spinge contro un grande cuscino di grasso all’interno della laringe e, quando le balene spingono l’aria dai polmoni oltre questo cuscino, questa inizia a vibrare e generando i suoni subacquei a frequenza molto bassa.

Per raggiungere questi risultati di straordinaria importanza scientifica, il team di ricerca ha sezionato la laringe in 3 esemplari di balene decedute per cause naturali e raccolti grazie alle reti danesi e scozzesi di spiaggiamento dei mammiferi marini: una megattera (Megaptera novaeangliae), una balenottera boreale (Balaenoptera borealis) e una balenottera minore (Balaenoptera acutorostrata).

Il procedimento iniziale, che rispecchiava quelle che erano le credenze sul funzionamento della laringe dei misticeti, prevedeva che gli organi venissero collegati ad alcuni tubi attraverso i quali veniva fatta fluire dell’aria. Seguendo le convinzioni che si sono rincorse per oltre 50 anni, i ricercatori si aspettavano che l’esperimento portasse alla produzione di un suono. Tuttavia, al passaggio dell’aria, la laringe non ha emesso nulla.

Il team, a questo punto, ha provato a cambiare posizione alla laringe, in modo che l’aria mettesse in vibrazione anche un cuscinetto di grasso che si trova in prossimità delle corde vocali: in questo secondo tentativo, il passaggio dell’aria è riuscito a riprodurre un suono, molto distintivo e simile a quello registrato in mare al passaggio di alcuni di questi animali.

Attraverso gli esperimenti condotti sulle carcasse degli esemplari raccolti e grazie a modelli 3D della laringe e dei suoi muscoli (realizzati al computer da Qian Xue e Xudong Zheng, professori del Dipartimento di ingegneria meccanica del Rochester Institute of Technology e coautori dello studio), i ricercatori sono riusciti anche a evidenziare i limiti fisiologici delle caratteristiche anatomiche delle balene: a causa della conformazione della loro laringe e del suo funzionamento particolare, i misticeti sono fisiologicamente incapaci di sfuggire al rumore delle attività umane in mare, perché maschera le loro voci e quindi limita il loro raggio di comunicazione, mettendoli a rischio. Il canto delle balene, infatti, ricade all'interno di frequenze comprese fra 30 e 300 Hertz, lo stesso nel quale ricade, per esempio, il rumore generato dalle navi da trasporto.

Il rumore di fondo che gli esseri umani producono negli oceani, dunque, potrebbe disturbare la comunicazione tra gli esemplari, complicando le loro possibilità di incontrarsi, riprodursi e badare ai piccoli.

«Purtroppo, la gamma di frequenza e la profondità massima di comunicazione di 100 metri da noi previste si sovrappone completamente alla gamma di frequenza dominante e alla profondità del rumore prodotto dall'uomo causato dal traffico marittimo», afferma Elemans, che aggiunge: «Rispetto agli anni Settanta, i nostri oceani sono ora ancora più pieni di rumore prodotto dall’uomo proveniente dalle rotte marittime, dalle attività di perforazione e dai cannoni sismici. Abbiamo bisogno di norme severe per questo tipo di rumore, perché queste balene dipendono dal suono per comunicare».

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