Vocalización de ballenas -Whale vocalization
Las ballenas usan una variedad de sonidos para comunicarse y sentir. Los mecanismos utilizados para producir el sonido varían de una familia de cetáceos a otra. Los mamíferos marinos , incluidas las ballenas, los delfines y las marsopas , dependen mucho más del sonido que los mamíferos terrestres debido a la eficacia limitada de otros sentidos en el agua. La vista es menos eficaz para los mamíferos marinos debido a la forma en que el océano dispersa la luz . El olfato también es limitado, ya que las moléculas se difunden más lentamente en el agua que en el aire, lo que hace que el olfato sea menos eficaz. Sin embargo, la velocidad del sonidoes aproximadamente cuatro veces mayor en el agua que en la atmósfera al nivel del mar . Como los mamíferos marinos dependen tanto del oído para comunicarse y alimentarse, a los ecologistas y cetólogos les preocupa que se vean perjudicados por el aumento del ruido ambiental en los océanos del mundo causado por los barcos , el sonar y los estudios sísmicos marinos.
La palabra " canción " se utiliza para describir el patrón de sonidos regulares y predecibles que emiten algunas especies de ballenas, en particular la ballena jorobada . Esto se incluye con o en comparación con la música , y las ballenas jorobadas macho han sido descritas como " compositores empedernidos " de canciones que son "sorprendentemente similares" a las tradiciones musicales humanas. Se ha sugerido que las canciones de las jorobadas comunican la aptitud de los machos a las ballenas hembra. Los chasquidos que emiten los cachalotes y los delfines no son estrictamente cantos, pero se ha sugerido que las secuencias de chasquidos son secuencias rítmicas individualizadas que comunican la identidad de una única ballena a otras ballenas de su grupo. Según los informes, estas secuencias de clics permiten a los grupos coordinar las actividades de búsqueda de alimento.
producción de sonido
Los seres humanos producen sonidos sonoros al pasar aire a través de la laringe . Dentro de la laringe, cuando las cuerdas vocales se juntan, el aire que pasa las obligará a cerrarse y abrirse alternativamente, separando la corriente de aire continua en pulsos discretos de aire que se escuchan como una vibración. Esta vibración se modifica aún más por los órganos del habla en las cavidades oral y nasal , creando sonidos que se utilizan en el habla humana .
La producción de sonido de los cetáceos difiere notablemente de este mecanismo. El mecanismo preciso difiere en los dos subórdenes principales de cetáceos: los Odontoceti ( ballenas dentadas , incluidos los delfines) y los Mysticeti ( ballenas barbadas , incluidas las ballenas más grandes, como la ballena azul ).
Ballenas odontocetos
Los odontocetos producen ráfagas rápidas de clics de alta frecuencia que se cree que son principalmente para la ecolocalización . Los órganos especializados de un odontoceto producen colecciones de clics y zumbidos a frecuencias de 0,2 a 150 kHz para obtener información sónica sobre su entorno. Las frecuencias más bajas se utilizan para la ecolocalización a distancia, debido al hecho de que las longitudes de onda más cortas no viajan tan lejos como las longitudes de onda más largas bajo el agua. Las frecuencias más altas son más efectivas a distancias más cortas y pueden revelar información más detallada sobre un objetivo. Los ecos de los clics transmiten no solo la distancia al objetivo, sino también el tamaño, la forma, la velocidad y el vector de su movimiento. Además, la ecolocalización permite al odontoceto discernir fácilmente la diferencia entre objetos que son diferentes en la composición del material, incluso si son visualmente idénticos, por sus diferentes densidades. Los individuos también parecen ser capaces de aislar sus propios ecos durante la actividad de alimentación de la manada sin interferencia de las ecolocalizaciones de otros miembros de la manada.
Los silbatos se utilizan para la comunicación, y los terneros de cuatro a seis meses desarrollan sonidos únicos que utilizan con mayor frecuencia a lo largo de sus vidas. Estos "silbatos característicos" son distintivos del individuo y pueden servir como una forma de identificación entre otros odontocetos. Aunque una gran manada de delfines producirá una amplia gama de diferentes ruidos, se sabe muy poco sobre el significado del sonido. Frankel cita a un investigador que dice que escuchar un banco de odontocetos es como escuchar a un grupo de niños en el patio de una escuela.
Los múltiples sonidos que hacen los odontocetos se producen al pasar aire a través de una estructura en la cabeza llamada labios fónicos . La estructura es análoga a la cavidad nasal humana, pero los labios fónicos actúan de manera similar a las cuerdas vocales humanas , que en los humanos están ubicadas en la laringe . A medida que el aire pasa a través de este estrecho conducto, las membranas del labio fónico se succionan, lo que hace que el tejido circundante vibre. Estas vibraciones pueden, como las vibraciones en la laringe humana, ser controladas conscientemente con gran sensibilidad. Las vibraciones pasan a través del tejido de la cabeza al melón , que da forma y dirige el sonido en un haz de sonido útil en la ecolocalización. Todas las ballenas dentadas, excepto el cachalote, tienen dos juegos de labios fónicos y, por lo tanto, son capaces de emitir dos sonidos de forma independiente. Una vez que el aire ha pasado por los labios fónicos, ingresa al saco vestibular . A partir de ahí, el aire se puede reciclar de regreso a la parte inferior del complejo nasal, listo para usarse nuevamente para la creación de sonido, o pasar a través del orificio nasal.
El nombre francés para los labios fónicos, museau de singe , se traduce literalmente como "hocico de mono", a lo que se supone que se parece la estructura del labio fónico. Un nuevo análisis craneal que utilizó tomografías computarizadas por emisión de fotón único y axial computarizado en 2004 mostró, al menos en el caso de los delfines nariz de botella , que el esfínter palatofaríngeo podría suministrar aire al complejo nasal desde los pulmones, lo que permite que continúe el proceso de creación de sonido. mientras el delfín sea capaz de contener la respiración.
Ballenas místicas
Las ballenas barbadas (formalmente llamadas misticetos) no tienen una estructura labial fónica. En cambio, tienen una laringe que parece desempeñar un papel en la producción de sonido, pero carece de cuerdas vocales, y los científicos siguen sin estar seguros del mecanismo exacto. El proceso, sin embargo, no puede ser completamente análogo al de los humanos, porque las ballenas no tienen que exhalar para producir sonido. Es probable que reciclen el aire alrededor del cuerpo para este propósito. Los senos craneales también se pueden usar para crear los sonidos, pero nuevamente, los investigadores actualmente no están seguros de cómo.
Plasticidad vocal y comportamiento acústico
Hay al menos nueve poblaciones acústicas separadas de ballenas azules en todo el mundo. Durante los últimos 50 años, las ballenas azules han cambiado la forma en que cantan. Las llamadas son cada vez más bajas en frecuencia. Por ejemplo, las ballenas azules pigmeas australianas están disminuyendo su tasa de frecuencia de llamada media en aproximadamente 0,35 Hz/año.
Los patrones de migración de las ballenas azules siguen sin estar claros. Algunas poblaciones parecen residir en hábitats de alta productividad durante todo el año en algunos años, mientras que otras realizan largas migraciones a áreas de alimentación en latitudes altas, pero se conoce poco el alcance de las migraciones y los componentes de las poblaciones que las realizan.
Niveles de sonido
La frecuencia de los sonidos de las ballenas barbadas oscila entre 10 Hz y 31 kHz. En la siguiente tabla se muestra una lista de los niveles típicos.
| Fuente | Nivel de fuente de banda ancha (dB re 1 Pa a 1 m) |
|---|---|
| La ballena de aleta gime | 155–186 |
| La ballena azul gime | 155–188 |
| La ballena gris gime | 142–185 |
| Tonos, gemidos y cantos de ballenas de Groenlandia | 128–189 |
Propósito de los sonidos creados por ballenas
Si bien se cree que los sonidos complejos de la ballena jorobada (y algunas ballenas azules) se usan principalmente en la selección sexual , existen sonidos más simples creados por otras especies de ballenas que tienen un uso alternativo y se usan durante todo el año. Los observadores de ballenas han visto a las madres ballenas levantar a sus crías hacia la superficie en un movimiento juguetón, mientras hacen un ruido que se asemeja al arrullo de los humanos. Este ruido similar al arrullo que hacen las ballenas parece diseñado para relajar a sus crías y es uno de los varios ruidos distintos que hacen las ballenas todos los días. A diferencia de algunos peces como los tiburones y los delfines, el sentido del olfato de las ballenas dentadas está ausente, lo que hace que dependan en gran medida de la ecolocalización, tanto para cazar presas como para navegar en el océano en la oscuridad. Esto requiere que las ballenas produzcan ruido durante todo el año para garantizar que puedan sortear cualquier obstáculo que puedan enfrentar, como barcos hundidos u otros animales.
También se ha demostrado que las ballenas son criaturas extremadamente sociales. Los ruidos que se hacen durante todo el año (los sonidos principales son silbidos, clics y llamadas pulsadas) se utilizan para comunicarse con otros miembros de su manada. Cada sonido que hace una ballena podría significar algo diferente. Los ruidos de clic que hacen las ballenas se utilizan para la navegación.
Algunos consideran que la cuestión de si las ballenas a veces cantan puramente por placer estético , satisfacción personal o 'por el bien del arte' es "una cuestión no comprobable".
Canto de la ballena jorobada
Se sabe que dos grupos de ballenas, la ballena jorobada y la subespecie de ballena azul que se encuentra en el Océano Índico , producen una serie de sonidos repetitivos en diferentes frecuencias conocidos como canto de ballena. El biólogo marino Philip Clapham describe la canción como "probablemente la más compleja del reino animal".
Las ballenas jorobadas macho realizan estas vocalizaciones a menudo durante la temporada de apareamiento, por lo que se cree que el propósito de las canciones es ayudar en la selección de pareja.
Los investigadores Roger Payne y Scott McVay despertaron el interés por el canto de las ballenas después de que un bermudeño llamado Frank Watlington, que trabajaba para el gobierno de los EE. UU. en la estación SOFAR, escuchara los submarinos rusos con hidrófonos submarinos frente a la costa del Océano Atlántico. isla. Payne lanzó el éxito de ventas Songs of the Humpback Whale en 1970, y las canciones de las ballenas fueron rápidamente incorporadas a la música humana por, entre otros, la cantante Judy Collins .
Las canciones siguen una estructura jerárquica distinta. Las unidades básicas de la canción (a veces denominadas vagamente " notas ") son emisiones únicas e ininterrumpidas de sonido que duran unos pocos segundos. Estos sonidos varían en frecuencia desde 20 Hz hasta más de 24 kHz (el rango de audición humano típico es de 20 Hz a 20 kHz). Las unidades pueden estar moduladas en frecuencia (es decir, el tono del sonido puede subir, bajar o permanecer igual durante la nota) o en amplitud (hacerse más fuerte o más bajo). Sin embargo, el ajuste del ancho de banda en una representación de espectrograma de la canción revela la naturaleza esencialmente pulsada de los sonidos FM.
Una colección de cuatro o seis unidades se conoce como una subfrase , que dura quizás diez segundos (ver también frase (música) ). Una colección de dos subfrases es una frase. Una ballena típicamente repetirá la misma frase una y otra vez durante dos a cuatro minutos. Esto se conoce como un tema. Una colección de temas se conoce como una canción. El canto de la ballena durará unos 30 minutos y se repetirá una y otra vez en el transcurso de horas o incluso días. Esta jerarquía de sonidos de " muñeca rusa " sugiere una estructura sintáctica que es más humana en su complejidad que otras formas de comunicación animal como los cantos de los pájaros, que tienen solo una estructura lineal.
Todas las ballenas en un área cantan prácticamente la misma canción en cualquier momento y la canción evoluciona constante y lentamente con el tiempo. Por ejemplo, en el transcurso de un mes, una unidad particular que comenzó como un barrido ascendente (aumentando en frecuencia) podría aplanarse lentamente para convertirse en una nota constante. Otra unidad puede volverse cada vez más fuerte. El ritmo de evolución del canto de una ballena también cambia: algunos años el canto puede cambiar con bastante rapidez, mientras que en otros años es posible que se registren pocas variaciones.
Las ballenas que ocupan las mismas áreas geográficas (que pueden ser tan grandes como cuencas oceánicas enteras) tienden a cantar canciones similares, con solo ligeras variaciones. Las ballenas de regiones que no se superponen cantan canciones completamente diferentes.
A medida que la canción evoluciona, parece que los viejos patrones no se revisan. Un análisis de 19 años de cantos de ballenas encontró que, si bien se podían detectar patrones generales en el canto, nunca se repetía la misma combinación.
Las ballenas jorobadas también pueden emitir sonidos independientes que no forman parte de una canción, particularmente durante los rituales de cortejo. Finalmente, las ballenas jorobadas hacen una tercera clase de sonido llamada llamada de alimentación. Este es un sonido largo (de 5 a 10 s de duración) de frecuencia casi constante. Las ballenas jorobadas generalmente se alimentan cooperativamente reuniéndose en grupos, nadando debajo de cardúmenes de peces y todos saltando verticalmente a través de los peces y fuera del agua juntos. Antes de estas embestidas, las ballenas hacen su llamada de alimentación. Se desconoce el propósito exacto de la llamada.
Algunos científicos han propuesto que las canciones de las ballenas jorobadas pueden tener un propósito de ecolocalización , pero esto ha sido objeto de desacuerdo.
Otros sonidos de ballenas
También se ha descubierto que las ballenas jorobadas emiten una variedad de otros sonidos sociales para comunicarse, como "gruñidos", "gemidos", "golpes", "resoplidos" y "ladridos".
En 2009, los investigadores descubrieron que el canto de la ballena azul se ha profundizado en su frecuencia tonal desde la década de 1960. Si bien la contaminación acústica ha aumentado el ruido ambiental del océano en más de 12 decibelios desde mediados del siglo XX, el investigador Mark McDonald indicó que se esperarían tonos más altos si las ballenas se esforzaban por ser escuchadas.
Se ha observado que las orcas producen llamadas de largo alcance estereotipadas y de alta frecuencia que recorren distancias de 10 a 16 km (6,2 a 9,9 mi), así como llamadas de corto alcance que pueden viajar distancias de 5 a 9 km (3,1 a 5,6 mi) . Las llamadas de corto alcance se informan durante los períodos sociales y de descanso, mientras que las llamadas de largo alcance se informan más comúnmente durante la búsqueda de alimento y la alimentación.
La mayoría de las otras ballenas y delfines producen sonidos de diversos grados de complejidad. De particular interés es el Beluga (el "canario marino") que produce una inmensa variedad de silbidos, clics y pulsos.
Investigación en Vocalización de Ballenas
Anteriormente se pensaba que la mayoría de las ballenas barbadas emiten sonidos entre 15 y 20 hercios . Sin embargo, un equipo de biólogos marinos , dirigido por Mary Ann Daher de la Institución Oceanográfica Woods Hole , informó en New Scientist en diciembre de 2004 que habían estado rastreando una ballena en el Pacífico Norte durante 12 años que estaba "cantando" a 52 Hz . Los científicos no han podido explicar este fenómeno. 52 Hz es un sonido muy bajo, es audible a través del oído humano como un gemido bajo. No se esperaba que esta ballena fuera una especie nueva, más aún, esta ballena indicó que una especie actualmente conocida tiene potencialmente un rango vocal mucho más amplio de lo que se pensaba anteriormente. Existe desacuerdo en la comunidad científica con respecto a la singularidad de la vocalización de la ballena y si es miembro de una ballena híbrida como los bien documentados híbridos de ballena azul y ballena de aleta.
Interacción humana
Los investigadores usan hidrófonos (a menudo adaptados de su uso militar original para rastrear submarinos) para determinar la ubicación exacta del origen de los ruidos de las ballenas. Sus métodos también les permiten detectar qué tan lejos viaja un sonido a través de un océano. La investigación realizada por el Dr. Christopher Clark de la Universidad de Cornell realizada con datos militares mostró que los ruidos de las ballenas viajan miles de kilómetros. Además de proporcionar información sobre la producción de canciones, los datos permiten a los investigadores seguir la ruta migratoria de las ballenas a lo largo de la temporada de "canto" (apareamiento). Un hallazgo importante es que las ballenas, en un proceso llamado efecto Lombard , ajustan su canto para compensar la contaminación acústica de fondo . Además, hay evidencia de que las ballenas azules dejan de producir llamadas D de búsqueda de alimento una vez que se activa un sonar de frecuencia media, aunque el rango de frecuencia del sonar (1-8 kHz) supera con creces su rango de producción de sonido (25-100 Hz).
Antes de la introducción de la producción de ruido humano, Clark dice que los ruidos pueden haber viajado directamente de un lado del océano al otro, de acuerdo con un concepto de treinta años que culpa al transporte marítimo a gran escala. Su investigación indica que el ruido ambiental de los barcos se duplica con cada década. Esto tiene el efecto de reducir el rango en el que se pueden escuchar los ruidos de las ballenas. Los ambientalistas temen que tal actividad en bote esté estresando indebidamente a los animales y dificultando la búsqueda de pareja.
En la última década, se han desarrollado muchos métodos automatizados efectivos, como el procesamiento de señales, la extracción de datos y las técnicas de aprendizaje automático para detectar y clasificar las vocalizaciones de las ballenas.
Medios de comunicación
Discografía seleccionada
- Songs of the Humpback Whale (SWR 118) fue lanzado originalmente en 1970 por CRM Records a partir de grabaciones realizadas por Roger Payne , Frank Watlington y otros. El LP fue reeditado más tarde por Capitol Records , publicado en un formato flexible en la revista National Geographic Society, Volumen 155, Número 1, en enero de 1979, reeditado por Living Music/Windham Hill/BMG Records en CD en 1992. y remasterizado en CD por BGO-Beat Goes On en 2001.
- Deep Voices: The Second Whale Record (Capitol/EMI Records 0777 7 11598 1 0) fue lanzado en LP en 1977 a partir de grabaciones adicionales realizadas por Roger Payne , y relanzado en CD en 1995 por Living Music/Windham Hill/BMG Records. Incluye grabaciones de jorobadas, blues y derechas.
- Northern Whales (MGE 19) fue lanzado por Music Gallery Editions a partir de grabaciones realizadas por Pierre Ouellet, John Ford y otros afiliados a Interspecies Music and Communication Research . Incluye grabaciones de belugas, narvales, orcas y focas barbudas.
- Sounds of the Earth: Humpback Whales (Oreade Music) fue lanzado en CD en 1999.
- Rapture of the Deep: Humpback Whale Singing (Compass Recordings) fue lanzado en CD en 2001.
- Songlines: Canciones de las ballenas jorobadas de Australia Oriental. fue lanzado en 2009.
Historia
Capitán ballenero Wm. H. Kelly fue la primera persona conocida en reconocer el canto de las ballenas por lo que era, mientras estaba en el bergantín Eliza en el Mar de Japón en 1881.
Ver también
Referencias
Referencias generales
- El canto de la ballena solitaria sigue siendo un misterio , New Scientist , edición número 2477, 11 de diciembre de 2004
- Frazer, LN y Mercado. E. III. (2000). "Un modelo de sonar para el canto de las ballenas jorobadas". Revista IEEE de ingeniería oceánica . 25 (1): 160–182. Código Bib : 2000IJOE...25..160F . doi : 10.1109/48.820748 . S2CID 44297027 .
- Helweg, DA, Frankel, AS, Mobley Jr, JR y Herman, LM , "Canción de la ballena jorobada: nuestra comprensión actual", en Marine Mammal Sensory Systems , JA Thomas, RA Kastelein y AY Supin, Eds. Nueva York: Plenum, 1992, págs. 459–483.
- En busca de fuentes de sonido de impulso en odontocetos por Ted Cranford en Audición por ballenas y delfines (W. Lu, A. Popper y R. Fays eds.). Springer-Verlag (2000).
- Cambios progresivos en los cantos de las ballenas jorobadas ( Megaptera novaeangliae ): un análisis detallado de dos estaciones en Hawai por KBPayne, P. Tyack y RS Payne en Comunicación y comportamiento de las ballenas . Prensa de Westview (1983)
- "Destejiendo el canto de las ballenas" . Noticias de la BBC . 28 de febrero de 2005.
enlaces externos
- Voices in the Sea tiene sonidos de ballenas y delfines y videos interpretativos
- Programa de Investigación de Bioacústica de la Universidad de Cornell
- Right Whale Listening Network , un proyecto del programa de bioacústica anterior en Cornell
- Whale Songs at the Avant Garde Project tiene archivos FLAC hechos de transcripciones de LP de alta calidad.
- Perspectivas en la ciencia oceánica Escuchando a las ballenas, John Hildebrand, Instituto Scripps de Oceanografía
- El Archivo de Sonido de la Biblioteca Británica contiene más de 150.000 grabaciones de sonidos de animales y atmósferas naturales de todo el mundo.
- Songlines: Canciones de las ballenas jorobadas de Australia Oriental.
- Grabación del "trino en espiral" de la foca barbuda, una de las vocalizaciones más fenomenales del reino submarino
- Base de datos de sonidos de mamíferos marinos de Watkins, Institución Oceanográfica Woods Hole y Museo Ballenero de New Bedford