Mediante una simulación de una cabeza de un rorcual común, los científicos han descubierto que el cráneo del animal amplifica y conducen bajas frecuencias a sus huesos del oído.
Entender cómo las ballenas barbadas escuchan ha sido un gran misterio para los investigadores de mamíferos marinos. Un reciente estudio publicado en la prestigiosa revista PlosOne, revela como escuchan los rorcuales comunes y otros Misticetos.
Una nueva investigación realizada por el biólogo de la Universidad Estatal de San Diego (EEUU), Ted W. Cranford y el ingeniero Petr Krysl de la Universidad de California, San Diego, revela que los cráneos de al menos algunas ballenas barbadas, específicamente los de los rorcuales comunes, tienen propiedades acústicas que capturan la energía de bajas frecuencias y las dirigen a sus huesos del oído.
Las ballenas con barbas, también conocidas como Misticetos, son los animales más grandes del planeta, e incluyen las ballenas azules, ballenas minke, ballenas francas, ballenas grises y los rorcuales comunes. Estas ballenas pueden emitir vocalizaciones en extrema baja frecuencia que viajan distancias extraordinarias bajo el agua. Las longitudes de onda de estas llamadas pueden ser más largas que los cuerpos de las propias ballenas.
Todas estas ballenas se consideran en peligro de extinción, con la excepción de la ballena gris, que recientemente fue retirada de la lista de especies en peligro de extinción, afirma Cranford.
En los últimos años, los gobiernos han tratado de promulgar leyes que establezcan límites a la cantidad de ruido artificial a las que las ballenas con barbas pueden estar expuestas. Estos ruidos artificiales provienen principalmente de tres fuentes: la navegación comercial, la exploración de energía y ejercicios militares.
Según Cranford, ballenas barbadas son particularmente susceptibles a los efectos negativos de estos sonidos. Muchos de ellos producen vocalizaciones en el mismo rango de frecuencias que los ruidos hechos por el hombre. El exceso de ruido artificial limita la distancia a la que las ballenas son capaces de comunicarse con sus compañeros sobre temas como alimentación. Gracias a su forma de comunicación, grupos de ballenas que parecen estar muy alejados pueden establecer contacto.
La mayor parte de lo que los científicos saben acerca de cómo las ballenas escuchan proviene de inferir el rango de frecuencia de sus propias vocalizaciones, así como estudios anatómicos de orejas y en algunos experimentos de reproducción de sonido con ballenas en ambientes controlados. Cranford y Krysl querían adoptar un enfoque diferente: construir un modelo informático tridimensional de alta complejidad de la cabeza de una ballena incluyendo la piel, cráneo, ojos, oídos, lengua, el cerebro, los músculos y las mandíbulas, y luego simular cómo el sonido viajaba a través de él.
En 2003, tuvieron su oportunidad cuando una joven rorcual quedó varada en Sunset Beach en el condado de Orange, California (EEUU). A pesar de los intensos esfuerzos para salvar a la ballena, acabó muriendo. Cranford y Krysl obtuvieron la cabeza del animal para llevar a cabo investigación, colocándolo en un escáner de tomografía computarizada de rayos X diseñado originalmente para motores de cohetes.
Una vez que tuvieron su análisis, los investigadores emplearon una técnica conocida como modelado de elementos finitos, que descompone los datos que representan el cráneo y otras partes de la cabeza en millones de pequeños elementos y rastrearon sus relaciones con los otros.
Existen dos formas para que el sonido llegue al oído del cetáceo: por un lado debe alcanzar el complejo complejo tímpano periotic (TPC) de la ballena. Para ello las ondas de presión del sonido viajan a través de los tejidos blandos de la ballena a su TPC, pero esto se vuelve ineficaz si las ondas sonoras son más largas que el cuerpo de la ballena, dijo Cranford.
La segunda manera es que los sonidos vibren a lo largo del cráneo, un proceso conocido como conducción ósea. A diferencia de las ondas de presión que pasan a través de los tejidos blandos, las ondas de longitud más largas se amplifican cuando vibran en el cráneo.
Cuando Cranford y Krysl modelaron diferentes longitudes de onda que viajan a través de su cráneo computarizado, encontraron que la conducción ósea era aproximadamente cuatro veces más sensibles a los sonidos de baja frecuencia que el mecanismo de presión. Es importante destacar que, su modelo predice para las frecuencias más bajas utilizadas por los rorcuales comunes, de 10 Hz - 130 Hz, la conducción ósea es hasta 10 veces más sensible.
"La conducción ósea es el mecanismo predominante para la audición en rorcual común y otras ballenas barbadas", afirma Cranford. "Esto es, en mi opinión, un gran descubrimiento".
Krysl añadió que los seres humanos experimentan una versión de este fenómeno, también. "Tenemos esa experiencia cuando nos sumergimos completamente en una piscina", dijo. "Nuestros oídos son inútiles, pero todavía escuchan algo porque nuestra cabeza se sacude bajo el empuje y tracción de las ondas sonoras transmitidas por el agua".
"Lo que este estudio hace es darnos una ventana a cómo los animales más grandes del mundo oyen, por un mecanismo no menos extraño", afirman los investigadores. "Esta investigación ha llevado a casa un principio hermoso: la estructura anatómica no es casual. Es funcional, y a menudo muy bien diseñada de manera imprevista".
Cranford y Krysl han estudiado muchas especies de ballenas dentadas y ballenas picudas largo de los últimos 13 años, así como los delfines. Su siguiente paso es tratar de replicar el estudio con otras especies de ballenas.
http://www.bajoelagua.com/mundo-submarino/noticias/2015-03-11/ballenas-barbas-escuchan-traves-huesos-1151.html
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