Thread by @leticiamagpali

Como cetáceos ouvem?

Baleias e golfinhos não têm orelhas, mas isso não quer dizer que eles não possam ouvir! Na realidade, a percepção sonora é um dos sentidos mais importantes para estes animais, que possuem excelente audição debaixo d'água.

E vamos de #CetaThread #BioThreadBR

Por que ouvidos dos cetáceos são tão diferentes dos de outros mamíferos?

Baleias e golfinhos evoluíram de mamíferos terrestres, como o Pakicetus, que possuíam um sistema auditivo adaptado à propagação do som no ar (e orelhas!).

Ao longo da evolução, esses ancestrais terrestres se tornaram cada vez mais aquáticos e hidrodinâmicos, perdendo apêndices externos como as orelhas. Debaixo d'água, onde o som se propaga mais rápido que no ar e a pressão é maior, esses animais desenvolveram novas adaptações.

Além de não terem orelhas, os cetáceos também perderam a função do canal auditivo. Ou seja, diferente de nós (foto), eles não usam o ouvido externo. Mas possuem o ouvido médio, onde ficam os ossículos (martelo, bigorna e estribo) e o ouvido interno, onde está a cóclea.

Mas como o som chega no ouvido dos cetáceos, se não é pela orelha?

Nos golfinhos, o som entra pela mandíbula inferior! Essa estrutura (em amarelo) é muito sensível ao som, e preenchida por uma camada de gordura especializada, que conduz as ondas sonoras até o ouvido (em azul).

Depois que o som vai da mandíbula até o ouvido médio, o resto do caminho é igual ao nosso: as ondas sonoras causam vibrações nos ossículos, que são transmitidas para a cóclea. Dentro da cóclea, uma série de sinalizações celulares transformam o estímulo sonoro em impulso nervoso.

Sobre as baleias, ainda não está claro como o som chega do ambiente até seu ouvido médio. O que se sabe é que existem grandes massas de tecido adiposo - ou seja, gordura - (em verde) associado aos ouvidos de algumas espécies, como as baleias minke (foto 1) e fin (foto 2).

Cetáceos têm uma super audição e eu posso provar

1) Baleias e golfinhos conseguem ouvir frequências muito mais altas ou baixas do que nós. Os cetáceos produzem sons que vão desde 10Hz até 200kHz - sendo assim os animais com a maior amplitude acústica conhecida!

2) Cetáceos, no geral, possuem uma ótima audição direcional - ou seja, conseguem detectar melhor de onde está vindo o som. Isso graças às suas grandes cabeças, pois quanto maior a diferença de chegada do som em cada lado da cabeça, maior a capacidade de detectar a sua direção!

3) Enquanto nós temos 1 centro auditivo no cérebro, os golfinhos têm 2: um perto do córtex visual, e outro no lobo temporal, que podem ter funções diferentes. Além disso, eles possuem conexões entre os córtex visual e auditivo, o que nos faz pensar: golfinhos "enxergam" os sons?

4) Golfinhos (Odontoceti) possuem adaptações no sistema auditivo para captar sons de alta frequência - um exemplo são suas cócleas mais "finas" e menos enroladas. Já as baleias (Mysticeti) possuem audição adaptada a baixas frequências - vejam como a cóclea delas é mais "grossa".

Sabiam que os ouvidos dos cetáceos são isolados acusticamente do crânio?

Diferente de nós humanos, baleias e golfinhos possuem espaços preenchidos por ar entre o ouvido e o crânio, impedindo a condução do som pelos ossos.

E pra que os cetáceos usam a audição?

Pra muuuuita coisa, mas resumidamente podemos listar 4 situações: orientação e navegação no ambiente, interações sociais (comunicação com membros da mesma espécie ou de outras), busca por alimento e para detectar predadores.

Para localizar presas e se orientar no ambiente, os golfinhos normalmente usam a ecolocalização, que já vimos por aqui. Mas existem algumas espécies, como os golfinhos-nariz-de-garrafa, que se alimentam de peixes que produzem sons, e conseguem localizá-los só de ouvir esses sons!

As orcas são predadoras de muitas espécies de cetáceos. Mas suas presas não estão indefesas: as baleias bicudas (foto 1), baleias cinzentas (foto 2) e belugas (foto 3), por exemplo, conseguem ouvir, monitorar e identificar as vocalizações dessas orcas, e assim se afastar delas.

Além de sons naturais, os cetáceos são expostos a sons produzidos por humanos, como os de barcos, perfurações ou sonares militares/sísmicos. Diante dessa exposição, muitas espécies demonstram perda de audição - que pode ser temporária ou permanente.

Além disso, os sons que produzimos em certas frequências podem prejudicar a comunicação de baleias e golfinhos. Por isso, os estudos acústicos sobre esses animais são extremamente importantes, para ajudar a determinar orientações que nos permitam respeitá-los em seus ambientes ❤️

Gostaram desse fio?

Se quiserem saber mais sobre a bioacústica dos cetáceos e outros animais, recomendo muito as threads do @amrodstef e do @iapetuslab

Até a próxima, pessoal! 🐋

Referências:

Kremers et al (2016). Sensory perception in cetaceans: Part I—Current knowledge about dolphin senses as a representative species. Frontiers in Ecology and Evolution, 4, 49.

Würsig, B., Thewissen, J. G. M., & Kovacs, K. M. (Eds.). (2017). Encyclopedia of marine mammals. Academic Press.

Popper, A. N., Fay, R. R., & Au, W. (2000). Hearing by whales and dolphins (Vol. 12). Springer Science & Business Media.

Berns et al (2015). Diffusion tensor imaging of dolphin brains reveals direct auditory pathway to temporal lobe. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1811), 20151203.

Fay, D. B. W. R. R., & Popper, A. N. (1992). The evolutionary biology of hearing.

Imagens:

Pakicetus inachus, a whale ancestor from the Early Eocene of Pakistan, after Nummelai et al., (2006), pencil drawing, digital coloring, por © N. Tamura, CC 3.0 - pt.wikipedia.org/wiki/Pakicetus…

Ambulocetus natans, a primitive whale from the Early Eocene of Pakistan, pencil drawing, digital coloring, por © N. Tamura, CC 3.0 - pt.wikipedia.org/wiki/Ambulocet…

Basilosaurus cetoides, an archaeocete whale from the Late Eocene of North America and Egypt digital coloring, por © N. Tamura, CC 3.0 - pt.wikipedia.org/wiki/Basilosau…

Three-dimensional surface volume rendering from CT scans of the head in left lateral view of an Atlantic white-sided dolphin (Lagenorhynchus acutus), por Darlene Ketten - dosits.org/animals/sound-…

Long-finned Pilot Whale, por © Xavier Rufray, CC 4.0 - inaturalist.org/observations/6…

Gray Whale, por © paco_chacon, CC 4.0 - inaturalist.org/observations/7…

Beluga, por © Livia Zap, CC 4.0 - inaturalist.org/observations/6…

Sperm whale, por © azure27014, CC 4.0 - inaturalist.org/observations/8…

Common Bottlenose Dolphin, por © johnshark, CC 4.0 - inaturalist.org/observations/7…

Balaenoptera physalus, por Aqqa Rosing-Asvid, CC 2.0 - commons.wikimedia.org/wiki/File:Finh…

Dwarf Minke Whale Balaenoptera Acutorostrata Subspecies, por
Kris Mikael Krister, CC 3.0 - commons.wikimedia.org/wiki/File:Dwar…

CORREÇÃO: baleia bicuda na foto 1, baleia cinzenta na foto 2 e beluga na foto 3:
(no sufoco me embananei com as fotos, mas agora estão certas)