Canto delle balene
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Il canto delle balene consiste in una serie di suoni prodotti dalle balene per poter comunicare. La parola "canzone" è usata in particolare per descrivere il campione di suoni prevedibili e ripetibili prodotti da determinate specie di balene (specialmente la balena gobbuta) in un modo che ai cetologi ricorda il canto umano.
Il processo biologico usato per produrre suono varia da una famiglia di Cetacei all'altra. Tutti i Cetacei, comunque, (balene, delfini e focene) sono molto più dipendenti dal suono per la comunicazione e i sensi rispetto ai loro cugini terrestri perché l'assorbimento della luce da parte dell'acque rende la visione difficile e perché il movimento relativamente lento dell'acqua relativamente all'aria diminuisce l'efficacia del senso dell'olfatto. L'incremento del rumore ambientale nel mondo oceanico causato dalla navigazione è alla base delle lamentele degli ambientalisti sul fatto che gli umani stiano distruggendo questa importante caratteristica dell'habitat marino.
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[modifica] Produzione del suono
Gli umani producono il suono espellendo aria attraverso la laringe. Le corde vocali all'interno della laringhe si aprono e chiudono quanto necessario per separare il flusso d'aria in sacche d'aria distinte. Queste sacche vengono modellate dalla gola, dalla lingua e dalle labbra per produrre il suono desiderato.
La produzione del suono nei Cetacei differisce principalmente per questo meccanismo. Il meccanismo esatto differisce nelle sue principali sottofamiglie dei Cetacei: gli Odontoceti (di cui fanno parte i delfini) e i Misticeti (che comprendono le grandi balene come la balenottera azzurra).
[modifica] Produzione del suono negli Odontoceti
Gli Odontoceti non emettono i suoni lunghi e a bassa frequenza noti come canto delle balene. Producono invece rapide serie di fischi e ticchettii ad alta frequenza. I ticchettii singoli sono usati in genere per l'ecolocazione, mentre gruppi di ticchettii e fischi sono usati per la comunicazione. Anche se un grosso gruppo di delfini produce una notevole cacofonia di suoni differenti, molto poco si sa circa il significato di questi suoni. Frankell (1998) cita un ricercatore che paragona l'ascolto di un tale gruppo di delfini all'ascolto di un gruppo di bambini in un parco giochi.
I suoni sono prodotti facendo passare aria attraverso una struttura presente nella testa, simile alla cavità nasale dell'uomo, chiamata "labbra foniche" . Quando l'aria passa attraverso questo stretto passaggio, le membrane del labbro fonico vengono risucchiate assieme, provocando la vibrazione dei tessuti circostanti. Queste vibrazioni possono, come quelle nella laringe umana, essere controllate inconsciamente con grande sensibilità. Le vibrazioni passano attraverso il tessuto della testa fino al melone, che forma e dirige il suono in un raggio sonoro usato per l'ecolocazione. Tutti gli odontoceti eccetto il capodoglio hanno due insiemi di labbra foniche e sono quindi in grado di produrre due suoni indipendentemente. Una volta che l'aria è passata attraverso le labbra foniche, entra nella sacca vestibolare. Da qui l'aria può essere riciclata nella parte inferiore del complesso nasale, pronta per essere usata per produrre altri suoni, o espulsa tramite lo sfiatatoio.
Il termine francese per "labbra foniche" — museau de singe — si traduce in "labbra di scimmia", che la struttura delle labbra foniche dovrebbe ricordare. Nuove analisi del cranio, fatte nel 2004 impiegando la tomografia assiale computerizzata e la tomografia a singola emissione di fotoni, mostrano che, almeno nel caso del Tursiope troncato, l'aria può essere fornita dai polmoni al complesso nasale, tramite lo sfintere palatolaringeale, permettendo al processo di creazione dei suoni di continuare fintanto che il delfino è in grado di trattenere il respiro (Houser et al., 2004).
[modifica] Produzione del suono nelle balene
Le balene non hanno la struttura delle "labbra foniche". Posseggono invece una laringe che sembra giocare un ruolo nella produzione dei suono, ma che è priva delle corde vocali. Gli scienziati restano quindi incerti sul funzionamento del meccanismo esatto. Il processo comunque, non può essere completamente analogo a quello dell'uomo, poiché le balene non devono espirare per produrre suoni. È probabile che riciclino l'aria nel corpo a questo scopo. Anche i seni craniali possono essere usati per creare i suoni, ma ancora una volta i ricercatori non sanno spiegare come.
[modifica] Scopo dei suoni prodotti dalle balene
Mentre si ritiene che i complessi e cupi suoni della megattera (e di alcune aalenottere azzurre) siano principalmente utilizzati per la selezione sessuale (vedi la sezione successiva), i suoni più semplici di altre balene hanno un utilizzo durante tutto l'anno. I delfini dentati (inclusa l'orca) sono in grado di utilizzare l'ecolocazione (essenzialmente l'emissione di ultrasuoni) per rilevare la dimensione e la natura degli oggetti con molta precisione, le balene vere non hanno questa capacità. Inoltre, a differenza di alcuni pesci come gli squali, il senso di olfatto di una balena non è altamente sviluppato. Perciò, dato che la scarsa visibilità degli ambienti acquatici e il fatto che il suono viaggia così bene nell'acqua, suoni nella fascia udibile dall'uomo trovano un ruolo nella navigazione delle balene. Ad esempio, la profondità dell'acqua o l'esistenza di una larga ostruzione di fronte può essere rilevata mediante i suoni vigorosi emessi dalle balene vere.
[modifica] Il canto delle megattere
Due gruppi di balene, le Megattere e le sottospecie di Balenottera Azzurra trovate nell'oceano indiano, sono note per la produzione dei suoni ripetuti in varie frequenze conosciuti come canto delle balene. Il biologo marino Philip Clapham descrive il canto come il "probabilmente più complesso nel regno animale" (Clapham, 1996).
I maschi delle Megattere eseguono le vocalizzazioni solo durante la stagione dell'accoppiamento, facendo supporre che lo scopo dei canti sia aiutare la selezione naturale. Se le canzoni siano un comportamento competitivo tra maschi che seguono uno stesso potenziale partner, un sistema per definire il territorio o una tecnica di corteggiamento da maschio a femmina non è conosciuto ed è tuttora soggetto di studi.
L'interesse per il canto delle balene venne sollecitato dai ricercatori Roger Payne e Scott McVay, che analizzarono i canti nel 1971. I canti seguono una struttura distinta e gerarchica. Le unità di base del canto (talvolta chiamate "note" per praticità) sono emissioni unitarie ed ininterrotti di suoni che persistono fino ad alcuni secondi. Questi suoni variano in frequenza da 20 Hz a 10 kHz (la banda tipicamente udibile da un umano è da 20 Hz a 20 kHz). Le unità possono essere modulate in frequenza (es. la tonalità può salire, scendere o rimanere costante durante la nota) o anche modulato in ampiezza (salire di volume o diventare più silente).
Una collezione di quattro o cinque unità è conosciuta come sotto-frase, che dura forse dieci secondi. Una collezioni delle due sotto-frasi costituisce una frase. Una balena ripete tipicamente la stessa frase da due a quattro minuti (fenomeno conosciuto come tema. Una collezione di temi è riconosciuta come un canto. La balena ripeterà lo stesso canto, che dura forse venti minuti, di nuovo e e dinuovo durante il corso delle ore o persino dei giorno. Questa gerarchia a "matrioska" dei suoni ha catturato l'immaginazione degli scienziati.
Inoltre, ogni canto di balena evolve lentamente col tempo. Ad esempio nel corso di un mese una particolare unità che era cominciata come una tonalità con gradazione verso l'alto (con aumento di frequenza) può lentamente appiattirsi e divenire una nota costante, mentre un'altra unità può prontamente aumentare di volume. Cambia anche il ritmo di evoluzione del canto di una balena - in alcuni anni il canto può variare abbastanza velocemente, in altri anni potrebbe non essere annotata una grande variazione.
Ridisegnato da Payne e altri (1983)
Balene che occupino le stesse regioni geografiche tendono a cantare canzoni simili, solo con leggere variazioni. Balene da regioni che non si sovrappongono cantano collezioni di unità completamente differenti.
Man mano che la canzone evolve sembra che i vecchi motivi non vengano rivisitati. Una analisi di 19 anni di canzoni di balena ha trovato che, nononstante si potessero ritrovare dei motivi generali nella canzone, le stesse combinazioni non ricorrevano mai.
Le megattere possono inoltre produrre suoni isolati che non facciano parte di una canzone, in particolare durante i rituali di corteggiamento. Le megattere producono inoltre una terza classe di suono detti richiamo del pasto (feeding call). Questo è un suono prolungato da cinque a dieci secondi, con frequenza quasi costante. Le megattere generalmente si nutrono cooperativamente raggruppandosi, nuotando sotto banchi di pesci e tagliando verticalmente attraverso il pesce e contemporaneamente fuori dall'acqua. Prima di questi movimenti le balene eseguono i loro richiami del pasto. Lo scopo esatto del richiamo non è conosciuto, ma le ricerche suggeriscono che i pesci sappiano cosa significhi. Quando il suono venne riprodotto su di esse, un gruppo di aringhe rispose rifuggendo, anche se non era presente alcuna balena.
[modifica] Altri suoni di balena
La maggior parte delle cosiddette balene vere emettono suoni a circa 15-20 Hz. I biologi marini del Woods Hole Oceanographic Institution hanno tuttavia riportato nel New Scientist del dicembre 2004 che hanno tenuto traccia di una balena nel Pacifico del nord per dodici anni che stava "cantando" a 52 Hz. Gli scienziati sono attualmente incapaci di spiegare questa differenza così drammatica dalla norma; comunque sono sicuri che la balena sia una cosiddetta balena vera e che sia estremamente improbabile che si tratti di una nuova specie, suggerendo che le specie attualmente conosciute abbiano un raggio vocale più largo di quanto si riteneva in precedenza.
La maggior parte delle balene e dei delfini producono suoni con vari gradi di complessità. Di particolare interesse è il Beluga (il "canarino del mare"), che produce una immensa varietà di fischi, click e pulsazioni.
[modifica] Interazione con gli umani
Sebbene alcuni osservatori suggeriscano che la fascinazione posta nel canto delle balene sia dovuta semplicemente al fatto che gli animali siano sotto la superfice del mare, la maggior parte degli scienziati dei mammiferi marini credono che i suoni svolgano una funzione particolarmente vitale nello sviluppo e benessere dei cetacei. Potrebbe essere obiettato che i contrari alla caccia alle balene hanno antropomorfizzato questo comportamento per avvalorare le loro richieste. Dalla parte opposta, le nazioni favorevoli alla caccia alle balene sono forse disposte a minimizzare il significato dei suoni, facendo notare per esempio che vi sia poco significato da interpretare nel muggito dei bovini.
I ricercatori utilizzano idrofoni (spesso adattati dai loro origine militare, per tenere traccia dei sottomarini), per accertare la locazione esatta dell'origine dei rumori. I loro metodi permettono anche di rilevare quanto lontano un suono viaggi attraverso l'oceano. Una ricerca del Dr. Christopher Clark della Cornell University, condotta utilizzando trenta anni di dati militari ha mostrato che i suoni delle balene viaggiano fino a 3000 chilometri. Oltre che a fornire informazioni sulla produzione dei canti, i dati permettono i ricercatori di seguire i percorsi migratori durante la stagione "canora" (dell'accoppiamento).
Prima dell'introduzione dei suoni di origine umana, Clark afferma che i rumori potevano viaggiare direttamente da una sponda all'altra dell'oceano. La sua ricerca indica che il rumore ambientale dalle imbarcazioni raddoppia ogni decade. Questo ha l'effetto di dimezzare la portata dei rumori delle balene. Coloro che credono che i canti delle balene siano significativi per un continuato benessere delle popolazioni sono particolarmente preoccupati per questo aumento del rumore ambientale. Altre ricerche hanno mostrato che l'aumentato traffico di imbarcazioni, ad esempio nelle acque a largo di Vancouver, ha fatto sì che alcune orche abbiano cambiato la frequenza e aumentato il volume dei loro suoni, apparentemente nel tentativo di continuare a poter essere ascoltate. Gli ambientalisti temono che le attività delle imbarcazioni stiano sottoponendo gli animali a stress eccessivi, e anche che ne ostacolino la ricerca di un partner per l'accoppiamento.
[modifica] Media
- Il canto di una megattera (info)
- Vocalizzazioni di una megattera in un giorno ventoso (info)
- Il canto di un orca assassina (info)
- Il canto di un orca assassina in lontananza (info)
- Vocalizzazioni di un orca assassina (info}
[modifica] Riferimenti
- Lone whale's song remains a mystery, New Scientist, numero 2477, 11 dicembre 2004
- Sound production, di Adam S. Frankell, in Encyclopedia of Marine Mammals (pp 1126-1137) ISBN 0125513402 (1998)
- In search of impulse sound sources in odontocetes di Ted Cranford in Hearing by Whales and Dolphins (W. Lu, A. Popper and R. Fays eds.). Springer-Verlag (2000).
- Progressive changes in the songs of Humpback Whales (Megaptera novaeangliae): a detailed analysis of two seasons in Hawaii di K.B.Payne, P. Tyack e R.S. Payne in Communication and behavior of whales. Westview Press (1983)
- BBC News, 28 febbraio 2005. Unweaving the song of whales
- Humpback Whales, di Phil Clapham, Colin Baxter Photography, 1996, ISBN 0948661879}}
- Dorian S. Houser, James Finneran, Don Carder, William Van Bonn, Cynthia Smith, Carl Hoh, Robert Mattrey e Sam Ridgway, 2004, Structural and functional imaging of bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) cranial anatomy, in Journal of Experimental Biology numero 207, pagg. 3657-3665
