How do whales communicate with each other?

The post of this week talks about baleen whale communication, it is, cetaceans that feed thanks to the presence of baleen plates in the mouth. In concrete, we will focus on the acoustic communication in baleen whales and, in specific, in the humpback whale case.

INTRODUCTION

Bradbury and Vehrencamp defined the term communication like the process in which an information is given through a signal from a speaker to a receiver and this receiver uses this information to decide how to respond or if the receiver responds to the signal.

There are several types of communication among marine mammals, either chemical, visual, tactile or acoustic. Due to solar light has a delimited capability to penetrate into the water, whales and other marine mammals have difficulties on visual communication with each other from a certain distance, so they use sound. In addition, chemical communication is not efficient in the aquatic environment.

COMMUNICATION PROCES IN BALEEN WHALES

Production and reception of sound

While anatomical structures related with the production and transmission of sound have been found in odotocetes (cetaceans with teeth), they have not been found in the case of baleen whales (mysticetes). Baleen whales, despite they present larynx, don’t have vocal chords. However, it is accepted that cranial sinuses, empty spaces in the skull, are involved in phonation, but its role is unclear.

The big whales are by far the most resounding marine mammals. Humpback whales (Megaptera novaeangliae) produce songs that last some hours and can be heard long distances (some kilometres). Blue whales (Balaenoptera musculus) and fin whales (Balaenoptera physalis) don’t fall behind: they produce low frequency sounds that travel more than 3,200 km of distance. In fact, blue whales produce sounds around 190 decibels, the loudest sound produced for an animal.

Blue whales (Balaenoptera musculus) can produce sounds of 190 decibels  (Picture: iTravel Cabo).

Some behavioural studies have demonstrated that all cetaceans, but specially odontocetes, have a good hearing.

Function

While some experts defend the idea that this sounds are used to communicate each other at long distances, other suggest that are used to detect the underwater relief to orientate (echolocation). Anyway, it is more accepted that they have a communicative function, including behaviours like exhibition and the establishment of the territory, among others.

THE CASE OF HUMPBACK WHALES

Humpback whales (Megaptera novaeangliae) produce complex sounds that can be heard to long distances. They are one of the most resounding baleen whales. During winter, in the breeding grounds, these whales produce long and complex songs at the same zone. These songs are different in the different zones. These songs (you can hear one of them here) lasts 10-15 minutes, but they can sing them for hours, and are composed by themes, phrases and subphrases. Each subphrase lasts some seconds and are composed by low frequency sounds (normally under 1,500 Hz).

Structure of a humpback whale song (Megaptera novaeangliae) (Picture: Hawai’s Marine Mammal Consortium).

But the complexity doesn’t end here. The structure of this musical pieces changes along winter. Not only they change the frequency and duration of the phrases and themes, but also some of them are changed by new compositions. Moreover, they also modified the composition and sequence of these themes.

Anyway, all the whales at the same area sing the same song and all of them modify it at the same rate to other mates. So, they learn from other mates.

Some studies highlighted that adult males are the only that produce this songs. So, it indicates that this songs play a role in reproduction, similar to bird songs. Therefore, these songs indicate to females the sex, the species, the position and that he is ready to compete with other males and he is ready for mating.

In addition, according to Mobley y Herman (1985) the fact that males sing at the same time stimulates the synchronization of the ovulation of the females.

The fact that males sings at the same time produce the synchronization of the ovultion of females of humpback whale (Picture: Yellowmagpie).

REFERENCES

• Berta A, Sumich J & Kovacs KM (2006). Marine mammlas. Evolutionary biology. Ed. Academic Press (2 ed)
• Day (2008). Guía para observar ballenas, delfines y marsopas en su hábitat. Ed. Blume
• Perrin WF, Würsig B & Thewissen JGM (2009). Ed. Academic Press (2 ed)
• Reeves RR, Stewart BS, Clapham PJ & Powell JA (2005). Guía de los mamíferos marinos del mundo. Ed. Omega

¿Cómo se comunican las ballenas?

El artículo de esta semana está dedicado a la comunicación de los misticetos, es decir, los cetáceos que se alimentan gracias a la presencia de unas barbas de queratina. En concreto, veremos la comunicación acústica en los misticetos y nos fijaremos en un caso concreto: el de la ballena jorobada o yubarta. 

INTRODUCCIÓN

Antes de empezar a hablar sobre la comunicación en las ballenas, quiero aclarar el concepto ballena. Éste proviene del inglés whale, que en este idioma significa “gran cetáceo”, de manera que encontraremos en concepto tanto en odontocetos (cetáceos con dientes) como en los misticetos (cetáceos con barbas). De todas formas, debido a malas traducciones, en castellano el concepto ballena se refiere exclusivamente al grupo de los misticetos. En este artículo, pues, tomaremos la palabra ballena como equivalente de misticetos.

Bradbury y Vehrencamp definieron el término comunicación como el proceso a través del cual se da una información a través de una señal de un emisor a un receptor, de manera que el receptor utiliza esta información para decidir cómo responder o si responder a ella.

Hay distintos tipos de comunicación en los mamíferos marinos, ya sea química, visual, táctil o acústica. Debido a que la luz solar tiene una capacidad limitada de penetrar en el agua, las ballenas y otros mamíferos marinos tienen dificultades para comunicarse visualmente a cierta distancia, de manera que se comunican a través del sonido. Además, la comunicación química no es demasiado eficiente en el medio acuático.

EL PROCESO COMUNICATIVO EN BALLENAS

Producción y recepción del sonido

Mientras que se han encontrado estructuras anatómicas específicas para la producción y transmisión de sonidos en el caso de los odontocetos, en los misticetos no se han encontrado de equivalentes. En los misticetos, a pesar de tener laringe, les faltan las cuerdas bucales. Aún así, se cree que los senos craneales, cavidades vacías de los huesos craneales, están implicados en la fonación, aunque no se conoce con precisión como interviene.

Las grandes ballenas son los mamíferos mamíferos con las emisiones acústicas más sonoras. Las ballenas jorobadas o yubartas (Megaptera novaeangliae) emiten cantos de una gran capacidad, los cuales pueden durar horas y tienen tanta fuerza que pueden escucharse fuera del agua, lo que no es muy habitual. Bajo el agua, pueden recorrer grandes distancias, hasta varios kilómetros de distancia. Las ballenas azules (Balaenoptera musculus) y los rorcuales comunes (Balaenoptera physalis) no se quedan atrás: emiten sonidos de baja frecuencia que pueden viajar más de 3.200 km de distancia. De hecho, las ballenas azules generan sonidos de hasta 190 decibelios, los sonidos más fuertes producidos por un animal.

La ballena azul (Balaenoptera musculus) puede generar sonidos de hasta 190 db (Foto: iTravel Cabo).

Varios estudios de comportamiento han demostrado que todos los cetáceos, pero especialmente los odontocetos, tienen buen oído.

Función

Mientras que algunos expertos defienden que son utilizados para comunicarse a grandes distancias, otros sugieren que permite detectar el relieve submarino para poderse orientar (ecolocalización). De todas formas, gran parte de la comunidad científica cree que tienen una función comunicativa, incluyendo comportamientos como la exhibición y el establecimiento del territorio, entre otros.

EL CASO DE LAS BALLENAS JOROBADAS

La ballena jorobada (Megaptera novaeangliae), como ya se ha mencionado antes, produce sonidos muy complejos y que pueden recorrer grandes distancias. Se trata de uno de los misticetos más sonoros. Durante el invierno, en las zonas de apareamiento, estas ballenas producen canciones largas y muy complejas, en una misma zona. Se han encontrado diferencias entre ballenas jorobadas de diferentes zonas. Estos cantos (puedes escuchar uno aquí) tienen una duración de 10-15 minutos, aunque las pueden cantar durante horas, y están formadas por temas, frases y subfrases. Cada subfrase tiene una duración de segundos y está formada por sonidos de baja frecuencia (normalmente inferiores a los 1500 Hz).

Estructura del canto de les ballenas jorobadas (Megaptera novaeangliae) (Foto: Hawai’s Marine Mammal Consortium).

La complejidad, pero, no acaba aquí. La estructura de estas obras musicales va cambiando a lo largo del invierno. No sólo cambian la frecuencia y duración de las frases y los temas, sino que algunas de estas son substituidas por otras de nuevas. Además, también modifican la composición y secuencia de los temas a lo largo del tiempo.

De todas formas, hay que decir que todas las ballenas de una misma zona cantan la misma canción y que todas modifican los cantos a la misma velocidad que el resto de compañeras. Así pues, parecer ser que unas aprenden los cantos de otras.

Algunos estudios han puesto de relieve que son los machos adultos los únicos que generan estos cantos. Así pues, todo parece indicar que estos cantos tienen un papel importante en la reproducción, similar al canto de los pájaros. Por lo tanto, estos cantos indican a las hembras de qué especie se trata, su sexo, la posición que ocupa, que está a punto para el apareamiento y para competir con el resto de machos.

Así pues, ¿por qué cantan todos los machos a la vez? Un estudio de Mobley y Herman (1985) determinó que el hecho que los machos canten de forma simultánea estimula la sincronización de la ovulación de las hembras.

El canto simultáneo de los machos estimula la sincronización de la ovulación de las hembras de ballena jorobada (Foto: Yellowmagpie).

REFERENCIAS

• Berta A, Sumich J & Kovacs KM (2006). Marine mammlas. Evolutionary biology. Ed. Academic Press (2 ed)
• Day (2008). Guía para observar ballenas, delfines y marsopas en su hábitat. Ed. Blume
• Perrin WF, Würsig B & Thewissen JGM (2009). Ed. Academic Press (2 ed)
• Reeves RR, Stewart BS, Clapham PJ & Powell JA (2005). Guía de los mamíferos marinos del mundo. Ed. Omega

Com es comuniquen les balenes?

L’article d’aquesta setmana està dedicat a la comunicació dels misticets, és a dir, als cetacis que s’alimenten gràcies a la presencia d’unes barbes de queratina. En concret, veurem la comunicació acústica en els misticets i ens fixarem en un cas concret: el de la balena de gep.

INTRODUCCIÓ

Abans de començar a parlar sobre la comunicació en les balenes voldria fer un aclariment terminològic. El concepte balena prové de l’anglès whale, que en aquest idioma significa “cetaci gran”, de manera que trobarem el concepte tant en odontocets (cetacis amb dents) com en misticets (cetacis amb barbes). De tota manera, degut a males traduccions, en català el concepte balena es refereix exclusivament al grup dels misticets. En aquest article, doncs, prendrem la paraula balena com a equivalent de misticets.

Bradbury i Vehrencamp van definir el terme comunicació com al procés a través del qual es dóna una informació a través d’una senyal d’un emissor a un receptor, de manera que el receptor utilitza aquesta informació per decidir com respondre o si respondre-hi.

Hi ha diferents tipus de comunicació en els mamífers marins, ja sigui química, visual, tàctil o acústica. Degut a que la llum solar té una capacitat limitada de penetrar en l’aigua, les balenes i altres mamífers marins tenen dificultats per comunicar-se visualment a certa distància, de manera que es comuniquen a través del so. A més, la comunicació química no és massa eficient en el medi aquàtic.

EL PROCÉS COMUNICATIU EN BALENES

Producció i recepció dels sons

Mentre que s’han trobat estructures anatòmiques específiques per a la producció i transmissió de sons en el cas dels odontocets, als misticets no se n’hi han trobat d’equivalents. Als misticets, tot i tenir laringe, els manquen les cordes vocals. Tot i així, es creu que els sinus cranials, cavitats buides dels ossos cranials, estan implicats en la fonació, tot i que no es coneix amb precisió com hi intervindrien.

Les grans balenes són els mamífers marins amb les emissions acústiques més sonores. Les balenes de gep (Megaptera novaeangliae) emeten cants d’una gran complexitat, els quals poden durar hores i tenen tanta força que es poden escoltar des de fora de l’aigua, el que no és gaire habitual. Sota de l’aigua, poden recórrer grans distàncies, fins a varis quilòmetres de distància. Les balenes blaves (Balaenoptera musculus) i els rorquals comuns (Balaenoptera physalis) no es queden enrere: emeten sons de baixa freqüència que poden viatjar més de 3.200 km de distància. De fet, les balenes blaves generen sons de fins a 190 decibels, els sons més forts produïts per cap animal.

La balena blava (Balaenoptera musculus) pot generar sons de fins a 190 db (Foto: iTravel Cabo).

Varis estudis de comportament han demostrat que tots els cetacis, però especialment els odontocets, tenen bona oïda.

Funció

Mentre que alguns experts defensen que són utilitzats per a comunicar-se grans distàncies, altres suggereixen que permet detectar el relleu submarí per tal de que es puguin orientar (ecolocalització). Tot i així, gran part de la comunitat científica creu que tenen una funció comunicativa, incloent comportaments com l’exhibició i l’establiment del territori, entre altres.

EL CAS DE LA BALENA DE GEP

La balena de gep (Megaptera novaeangliae), com ja hem dit abans, produeix sons molt complexos i que poden recórrer grans distàncies. Es tracta d’un dels misticets més sonors. Durant l’hivern, en les zones d’aparellament, aquestes balenes produeixen cançons llargues i molt complexes, en una mateixa zona. S’han trobat diferències entre les balenes de gep de diferents zones. Aquests cants (en pots escoltar un aquí) tenen una durada de 10-15 minuts, tot i que les poden estar cantant durant hores, i estan formades per temes, frases i subfrases. Cada subfrase té una durada de segons i està formada per sons de baixa freqüència (normalment inferiors als 1500 Hz).

Estructura del cant de les balenes de gep (Megaptera novaeangliae) (Foto: Hawai’s Marine Mammal Consortium).

La complexitat, però, no acaba aquí. L’estructura d’aquestes obres musicals va canviant al llarg de l’hivern. No només canvien la freqüència i durada de les frases i els temes, sinó que algunes d’aquestes són substituïdes per d’altres de noves. A més, també modifiquen la composició i seqüència dels temes al llarg del temps.

De tota manera, val a dir que totes les balenes d’una mateixa zona canten la mateixa cançó i que totes modifiquen els cants a la mateixa velocitat que la resta de companyes. Així doncs, sembla ser que unes aprenen el cant de les altres.

Alguns estudis han posat de manifest que són els mascles adults els únics que generen aquests cants. Així doncs, tot sembla indicar que aquests cants tenen un paper important en la reproducció, similar al cant dels ocells. Per tant, aquests cants indiquen a les femelles de quina espècie es tracta, el seu sexe, la posició que ocupa, que està a punt per aparellar-se amb una femella i per compatir amb la resta de mascles.

Així doncs, per què canten tots els mascles a la vegada? Un estudi de Mobley i Herman (1985) va determinar que el fet que tots els mascles cantin de forma simultània estimula la sincronització de la ovulació de les femelles.

El cant simultani dels mascles estimula la sincronització de la ovulació de les femelles de balena de gep. (Foto: Yellowmagpie).

REFERÈNCIES

• Berta A, Sumich J & Kovacs KM (2006). Marine mammlas. Evolutionary biology. Ed. Academic Press (2 ed)
• Day (2008). Guía para observar ballenas, delfines y marsopas en su hábitat. Ed. Blume
• Perrin WF, Würsig B & Thewissen JGM (2009). Ed. Academic Press (2 ed)
• Reeves RR, Stewart BS, Clapham PJ & Powell JA (2005). Guía de los mamíferos marinos del mundo. Ed. Omega