Há cerca de 50 milhões de anos, os ancestrais das baleias deixaram a superfície terrestre para retornar ao mar e levaram seu sistema de produção de som, não muito diferente do humano. Mas isso não funciona da mesma forma debaixo d’água e, o que é mais básico, abrir a boca para produzi-lo significa afogamento. Na sua adaptação ao novo ambiente, algumas espécies de cetáceos aperfeiçoaram a sua fonação que parecem cantar.

Agora, um grupo de cientistas dissecou espécimes de três deles para revelar os segredos de sua canção. Ao longo da evolução eles redesenharam sua laringe para continuarem se comunicando por distâncias muito longas. Mas o seu estudo também mostra como o ruído gerado pelo homem está a causar um curto-circuito na sua capacidade de comunicação. Eles continuam cantando, mas não podem mais ser ouvidos.

Os diferentes grupos de cetáceos desenvolveram adaptações ao novo ambiente: os odontocetos (como os golfinhos, as orcas e os cachalotes) evoluíram para terem um órgão vocal nasal capaz de produzir sons de alta frequência e, no caso dos golfinhos, utilizá-los para ecolocalizar. Enquanto isso, os misticetos (como a baleia azul, a jubarte e a baleia-comum) redesenharam quase completamente sua laringe. Esse órgão, um dos mais complexos dos mamíferos, tem duas funções: proteger as vias aéreas e os pulmões e, por outro lado, a fonação.

Na maioria das espécies terrestres, esta fonação envolve a vibração das pregas vocais causada pelo fluxo de ar através do espaço entre elas, a glote. Mas a água forçou adaptações radicais. O resultado, especialmente entre algumas das baleias de barbatanas, superou em muito a comunicação dos seus antepassados ​​terrestres: são capazes de emitir sons que viajam dezenas e até centenas de quilómetros. Mas a maior parte do que se sabia sobre o sistema de fonação desses misticetos baseava-se em suposições e inferências.

Entre 2018 e 2019, um grupo de cientistas especializados na fonação de cetáceos organizou-se para obter a laringe de algumas baleias. Eles precisavam das baleias o mais frescas possível. Era a única maneira de poder estudá-los a fundo.

Eles contataram organizações ambientais para notificá-los sobre qualquer encalhe. Foi assim que conseguiram o órgão de três espécies de misticetos, uma baleia minke, uma baleia do norte e uma baleia jubarte.

Em seguida, eles dissecaram os espécimes para compreender a fundo sua anatomia. A princípio, eles tem todos os elementos presentes no restante dos mamíferos, como diversas cartilagens básicas para articulação laríngea e produção sonora. Esses animais, no entanto, não têm cordas vocais como as dos humanos e de outros animais terrestres e algumas dessas cartilagens endureceram e perderam a sua função original.

Em vez disso, eles desenvolveram uma estrutura em forma de U paralela à traqueia, que nestes animais tem orientação horizontal e não vertical como na espécie humana. E acima desse formato, uma almofada de gordura.

O que os pesquisadores fizeram, detalhado na revista Nature, foi soprar ar mecanicamente nas laringes para confirmar sua teoria. Eles viram como o ar fazia vibrar os braços do U e, em seu contato com o acúmulo de gordura no topo, eram produzidos sons de baixa frequência semelhantes aos emitidos por essas baleias.

Para isso, utilizavam o ar que entrava pelas narinas até os pulmões e, de lá, exalavam novamente para produzir o som. Até aqui, fazem o mesmo que os animais terrestres. Mas as baleias têm a capacidade de reutilizar aquele fluxo que parecem enviar de volta aos pulmões e gerar novamente novos sons.

“Acreditamos que desenvolveram novas estruturas porque as pregas vocais dificultariam a respiração rápida à superfície. Usando essas estruturas, as baleias de barbatanas podem emitir os sons de frequência muito baixa que todas elas emitem”, explica o professor Coen Elemans, do grupo de comunicação sonora e comportamento da Universidade do Sul da Dinamarca e primeiro autor desta investigação inovadora.

Embora os mecanismos físicos subjacentes à produção de som (vibrações induzidas pelo fluxo de ar) sejam os mesmos da fala e do canto humanos, os investigadores confirmaram que determinadas espécies precisaram se adaptar à novas demandas.

“Apenas algumas espécies (baleias jubarte e baleias-da-Groenlândia) desenvolveram novamente a capacidade de mover a cartilagem da laringe e os tecidos grossos acima dessas estruturas juntos. Assim como [nós, humanos, fazemos com] nossas cordas vocais. Isso permite que eles também emitam sons de alta frequência, as ‘músicas’ que a maioria das pessoas conhece bem”, confirmam os investigadores.

Numa segunda parte do trabalho, após escanear a laringe da baleia jubarte, eles a modelaram para estudar seu comportamento de acordo com diferentes condições físicas e acústicas.

“Nosso modelo inclui formas 3D precisas da laringe e de seus músculos, o que nos permitiu simular, por exemplo, como a frequência é controlada pela modulação muscular”, diz Qian Xue, professor do Departamento de Engenharia Mecânica do Rochester Institute of Technology e coautor do estudo.

Seu colega institucional, Weili Jiang, acrescentou que seu modelo previu com precisão os resultados dos experimentos, “mas também conseguimos calcular características acústicas que não conseguimos medir em laboratório, como a faixa de frequência”, explicou.

Entre os resultados obtidos estava uma informação com grandes implicações: os sons que emitem na superfície podem atingir a parte mais profunda do mar, mas abaixo dos 100 metros estas baleias não os conseguem emitir. É fisicamente impossível para elas. O problema é que esta é a área que está cada vez mais preenchida com sons gerados pelas atividades humanas (navios, mineração submarina, prospeção).

Combinando estas experiências e modelos, os investigadores mostraram que as baleias são fisiologicamente incapazes de escapar do ruído antropogênico, porque este oculta as suas vozes e, portanto, limita o seu alcance de comunicação.

Como lamenta Elemans, “a limitada faixa de frequência (entre 10 e 300 hertz) e profundidade (0 a 100 metros) onde podem emitir sons se sobrepõem ao ruído produzido pelos humanos; É por isso que eles não conseguem cantar mais alto ou mais profundo para evitar o nosso barulho.”

Fonte: O Globo