O oceano está cheio de sons e, para os tubarões, esses sons podem dizer-lhes o que se passa para além do seu campo visual. O ruído produzido por presas, predadores e outros animais pode fornecer informações importantes sobre o ambiente circundante. No entanto, os cientistas não têm provas diretas de até que ponto um tubarão que nada livremente no oceano consegue ouvir, ou se consegue dizer de onde se originou um som distante.
Um novo estudo da Florida Atlantic University está começando a responder a essas perguntas. Pesquisadores estudando tubarões de pontas negras (carcharhinus limbatus) Foram utilizados um alto-falante subaquático, um drone e tubarões selvagens nadando naturalmente em águas costeiras. Eles descobriram que os animais podiam reconhecer sons vindos de uma distância considerável e de repente se afastarem da fonte, mesmo que ela estivesse a cerca de 75 metros de distância.
Conclusão, publicada em biologia integrativaFornecer a primeira evidência quantificada de que os tubarões que nadam livremente podem detectar sons no campo acústico distante e determinar a direção para longe deles. Os resultados fornecem uma visão rara de uma compreensão básica dos tubarões que é surpreendentemente pouco compreendida.
Testando a capacidade auditiva do tubarão na natureza
Os tubarões de pontas pretas foram particularmente adequados para o experimento porque se reúnem de forma previsível no sudeste da Flórida. Um grande número de pessoas se reúne na costa do condado de Palm Beach a cada inverno, enquanto grupos menores podem ser encontrados lá durante todo o ano. As águas claras e rasas também permitiram aos pesquisadores monitorar tubarões individuais de cima, minimizando a interferência em seu comportamento natural.
“A sua abundância e acessibilidade tornaram possível observá-los de cima sem perturbar o seu comportamento natural, bem como produzir paisagens sonoras subaquáticas controladas”, disse o autor sénior Stephen Kajiura, PhD, professor de ciências biológicas no Charles E. Schmidt College of Science da FAU.
Os pesquisadores realizaram testes nas águas costeiras rasas do condado de Palm Beach. Depois de ancorar um barco, eles colocaram um alto-falante subaquático na água e o deixaram flutuar com a corrente até 19 metros de distância do navio. Essa configuração ajudou a reduzir a chance de o próprio barco impactar o tubarão.
A equipe tocou três conjuntos de sons de baixa frequência, variando de 100 a 200 Hz, 200 a 400 Hz e 400 a 800 Hz. Eles também usaram um som de controle de 10 quilohertz, que está além do alcance auditivo conhecido dos tubarões. Em vez de tentar atrair os animais para um alto-falante, os pesquisadores tocaram sons altos o suficiente para induzir uma resposta de susto.
Tubarão respondeu a 243 pés de distância
Hidrofones calibrados permitiram aos pesquisadores medir os níveis sonoros em diferentes locais, possibilitando determinar o que cada tubarão estava ouvindo no momento da reação. Enquanto isso, um drone voando de 40 a 50 metros acima da água registrou os movimentos de tubarões nadando livremente durante sondagens experimentais e de controle.
Os pesquisadores então analisaram a filmagem quadro a quadro para determinar a que distância cada tubarão estava do alto-falante e com que rapidez sua direção de natação mudou.
Os tubarões responderam a todas as três faixas sonoras de baixa frequência, mas não responderam ao controle de 10 kHz. Eles detectaram sons de baixa frequência a distâncias de até 74 metros (243 pés), significativamente maiores do que o demonstrado anteriormente em tubarões nadando livremente.
Igualmente importante, os animais muitas vezes se afastam rapidamente do orador. Esse comportamento indica que eles não estavam simplesmente detectando a presença do som. Eles também poderiam determinar de que direção vinha.
Mais de 70% das respostas gravadas ocorreram no campo acústico distante. Os tubarões também eram mais sensíveis a sons de baixa frequência, que detectavam a distâncias maiores e em níveis sonoros mais baixos.
“O que torna esta descoberta particularmente interessante é que os tubarões estavam a responder a sons para além da zona acústica próxima, onde o som se comporta de forma diferente do que perto da fonte”, disse Kajiura. “Isto mostra que estão a detectar movimentos de partículas associados ao som, mesmo a distâncias consideráveis da fonte – algo que não conseguimos demonstrar antes em tubarões que nadam livremente.”
Como os tubarões ouvem sem bexiga natatória
O resultado é particularmente notável porque os tubarões não possuem as bexigas natatórias cheias de gás encontradas em muitos peixes ósseos. Nesses peixes, o órgão pode contribuir para a detecção da pressão sonora.
Em vez disso, acredita-se que os tubarões dependam principalmente dos ouvidos internos. Isso inclui uma estrutura sensorial especializada conhecida como mácula negligenciada, que pode ajudá-los a detectar movimentos e vibrações produzidas à medida que o som viaja pela água.
A investigação também mostra que estudar a audição dos tubarões no oceano pode revelar informações que são difíceis de obter em tanques de laboratório. Dentro de um tanque, o som pode ser repetidamente refletido nas paredes, produzindo padrões acústicos complexos que podem dificultar a interpretação da resposta do animal.
A autora principal, Caroline Sullivan, que conduziu este trabalho como parte de seu mestrado em ciências biológicas, disse: “Tentar realizar experimentos auditivos em um tanque faz com que o som ricocheteie nas paredes, o que causa sinais complexos e confusos – é como estar em uma casa de espelhos. É por isso que é tão importante conduzir esses tipos de experimentos no oceano com tubarões selvagens para obter a resposta natural.”
O coautor do estudo, Edmund Gerstein, Ph.D., é diretor de pesquisa da Charles E. Schmidt College of Science.
Um mundo sensorial escondido no oceano
As descobertas sugerem que o som pode fornecer aos tubarões informações úteis sobre eventos que ocorrem a centenas de metros de distância, muito antes de esses animais ou objetos aparecerem. Os investigadores querem agora compreender mais precisamente como o sistema sensorial do tubarão detecta e processa estes sinais acústicos distantes.
“O oceano é um ambiente acústico e os tubarões estão claramente ligados a ele de uma forma que estamos apenas começando a entender”, disse Kajiura. “Ser capaz de detectar e responder a sons a centenas de metros de distância fornece a estes predadores uma importante fonte de informação sobre o seu entorno. A próxima questão é como o seu sistema sensorial lhes permite capturar e interpretar estes sons distantes.”
Este trabalho foi apoiado pela Fundação Colgan, concedida a Kajiura, e pela Fundação Nacional Save the Sea Turtle, concedida a Sullivan.
