CETACIS: CARACTERÍSTIQUES, SISTEMA NERVIÓS, CIRCULATORI - BIOLOGIA - 2025

Els cetacis són mamífers placentaris que fan vida a l'aigua. Estan conformats per 80 espècies, majoritàriament marines, a excepció d'alguns dofins que viuen en aigua dolça.

Aquest grup d'animals carnívors inclou els dofins, les marsopes i les balenes. Dins d'aquests es troba la balena blava, l'animal més gran de la terra, arribant a pesar 190 tones i mesurant entre 24 i 30 metres de longitud

L'avantpassat dels cetacis va viure en l'Eocè, fa al voltant de 50 milions d'anys. Es tracta del Pakicetus, 1 artiodàctil primitiu l'element comú amb els cetacis és l'estructura del seu oïda interna.

L'evolució d'aquesta espècie va continuar, sent el basilosaure el primer cetaci aquàtic, que tenia nombroses dents afilades de grans dimensions, la qual cosa li permetia triturar el seu aliment.

Els cetacis han patit de l'implacable atac de l'ésser humà, qui els caça per comercialitzar la seva carn, greix i oli. Això ha portat com a conseqüència que moltes espècies es trobin en perill d'extinció, com la balena blava i el catxalot.

A més, aquests animals també moren per altres causes relacionades amb l'home: el xoc del seu cos contra les embarcacions pesqueres, els danys que pateixen pels aparells usats en la pesca de el cranc de neu i les variacions climàtiques producte de la contaminació ambiental.

Característiques generals

Catxalot. Physeter microcephalus. Presa i editada de: Gabriel Barathieu.

pell

El seu cos, que té forma aerodinàmica, no té pelatge; però, tenen alguns fol·licles pilosos a la mandíbula inferior i el musell. La seva pell pot ser de tonalitats negres i blanques, passant per les grisenques. A sota d'aquesta es troba una gruixuda capa de greix i oli.

aletes

Els cetacis tenen una aleta dorsal, amb excepció dels que viuen a la regió polar, ja que aquesta els impediria nedar sota el gel.

L'aleta caudal o cua està formada per dos lòbuls de teixit connectiu, té posició horitzontal i la mou de dalt a baix, per la seva propulsió. Les aletes pectorals estan sostingudes per ossos, donant-li estabilitat a l'animal, així com també li permeten tenir desplaçaments laterals.

cara

La seva mandíbula i dents formen una estructura allargada, originant en algunes espècies una estructura òssia similar a un bec, mentre que en altres la forma és arquejada. No tenen oïda externa, presentant únicament un orifici auditiu en ambdós costats del cap.

Òrgans de l'aparell respiratori

La seva respiració és pulmonar, pel que necessiten sortir a la superfície per fer l'intercanvi gasós. Les narius són a la part superior del cap, constituint els espiracles. L'obertura d'aquests és per l'acció voluntària dels músculs, per tant, els cetacis decideixen quan van a respirar.

La tràquea està formada per anells cartilaginosos. Els pulmons no són lobulats i la seva grandària és similar a el dels mamífers.

fisiologia d

Un dels aspectes més importants dels cetacis és la seva fisiologia de l'busseig. Aquests organismes són de respiració aèria, per la qual cosa han de contenir la respiració durant els seus prolongades immersions.

A més de les adaptacions morfològiques, com el desplaçament de les narius cap a la part dorsal del cap per formar l'espiracle, i l'adopció de músculs per obrir i tancar aquest espiracle, hi ha adaptacions funcionals per al busseig.

Una d'aquestes adaptacions és el contingut de mioglobina en la musculatura esquelètica. La mioglobina és una proteïna muscular que pot associar-se amb, i d'aquesta manera emmagatzemar, oxigen. La mioglobina actua com a font primària d'oxigen per als músculs durant els períodes d'apnea.

Aquesta proteïna és aproximadament 25 vegades més abundant en la musculatura de cetacis que a la musculatura de vertebrats terrestres. També és abundant en aus marines. Addicionalment, les concentracions d'hemoglobina a la sang són superiors a les dels vertebrats terrestres.

Una adaptació anatòmica-fisiològica és la presència dels repti mirabile (xarxes admirables), que són masses de teixit que contenen altes concentracions de vasos sanguinis i que poden funcionar com a centre d'emmagatzematge per augmentar les reserves d'oxigen durant la immersió.

Addicionalment, els pulmons dels cetacis tenen la capacitat de col·lapsar gairebé totalment durant la immersió. Després del col·lapse són capaços de recuperar-se. La funció d'aquest col·lapse pulmonar és ajuda a evitar problemes amb la solubilididad de l'nitrogen en l'aire. El nitrogen en l'aire pulmonar podria ocasionar la síndrome de descompressió a l'ascendir a la superfície.

Regulació tèrmica

Els cetacis emmagatzemen grans quantitats de greix en forma de capes sota la pell, la funció és servir com a aïllant tèrmic. Addicionalment, els repti mirabile de les aletes dorsal i caudal ajuden a intercanviar la calor corporal amb el medi durant la natació.

taxonomia

misticets

Coneguts com balenes barbades per tenir barbes en el seu maxil·lar superior, amb les que filtra l'aigua i obté petits peixos per a la seva alimentació. Sexualment són animals dismòrfics, presentant notables diferències en la fisonomia externa entre el mascle i la femella.

Encara que poden ser animals marins molt voluminosos i pesats, algunes espècies són capaces de nedar a gran velocitat. Comprèn les superfamílies:

-Balaenoidea

Família: Balaenidae (balena franca glacial).

Família cetotèrid (balena franca pigmea).

-Balaenopteroidea

Família: Balaenopteridae (balena geperuda).

Família: Eschrichtiidae (balena gris).

odontocets

Balena Beluga. Beluga. Presa i editada de: Greg Hume (Greg5030).

Són animals que pot viure al mar o en aigües dolces. Es caracteritzen per la presència de dents còniques en la seva mandíbula i per la seva capacitat de comunicar-se i de percebre el medi on es troben. En algunes espècies hi ha diferències morfològiques externes entre el mascle i la femella.

El seu cos és aerodinàmic, el que els permet nedar fins a 20 nusos. Comprèn les superfamílies:

-Delphinoidea

Família: Delphinidae (orca i el dofí creuat).

Família: monodòntids (beluga i narval).

Família: Phocoenidae (marsopa)

-Physeteroidea

Família: Physeteridae (catxalot)

Família: Kogiidae (catxalot nan)

-Platanistoidea

Família: Platanistidae (dofí de l'Indus)

-Inioidea

Família: Iniidae (dofí de l'Amazones)

Família: Pontoporiidae (dofí de l'Plata)

-Ziphioidea

Família: Ziphiidae (zifio de l'Perú)

sistema nerviós

Aquest està dividit en dos: sistema nerviós central, format per l'encèfal i medul·la espinal, i el sistema nerviós perifèric, on els nervis s'estenen fora de el sistema nerviós central, enervant els diferents membres i òrgans de el cos.

L'escorça cerebral té una elevada quantitat de circumvolucions. La medul·la espinal és cilíndrica, té un espessiment a la regió cervical, que correspon a la zona de les aletes pectorals

els sentits

vista

Els ulls són aplanats i les pupil·les els permeten veure objectes tant a l'aigua com en l'aire. En algunes espècies la visió en binocular, excepte en els delfínids que els poden moure de manera independent.

olfacte

De manera general els cetacis tenen molt poc desenvolupat aquest sentit. En els misticets hi ha els nervis olfactius, però no tenen bulb olfactiu. En els odontocets no existeix ni nervis ni bulb.

gust

Els receptors de les sensacions estan en tota la pell de l'animal, però en els cetacis se situen principalment al cap, en els òrgans genitals i en les aletes pectorals.

A més d'aquests mecanoreceptors, alguns misticets tenen en els seus maxil·lars i mandíbules unes estructures anomenades vibrisses, que també capten els estímuls tàctils.

oïda

Aquest és el sentit més desenvolupat en els cetacis, ja que són capaços d'identificar la direcció de so que escolten. Això és gràcies a l'estructura de l'oïda interna, on els ossos que el conformen estan separats de l'crani, que interfereix en la recepció dels estímuls acústics.

Per tenir una major hidrodinàmica no tenen pavelló de l'orella. Els odontocets capten les ones sonores per una substància oliosa que tenen a la mandíbula, per després ser transferides a l'orella mitjana.

sistema circulatori

Està conformat per les venes, les artèries i el cor, que té quatre cavitats, 2 aurícules i 2 ventricles. A més, compta amb unes estructures anomenades repti mirabile o xarxa meravellosa, ubicades en major nombre a les aletes dorsal i caudal.

La seva circulació està dividida en dos: major i menor. En aquesta última, la sang sense oxigen és bombejada des del cor fins als pulmons, on s'oxigena i torna novament a el cor.

D'aquí és enviada a la resta de cos (circulació major) per transportar l'oxigen als diferents òrgans, retornant novament a el cor, amb sang no oxigenada.

El principal problema en els cetacis és la termoregulació. L'organisme tracta de contrarestar això amb una capa de greix situada sota l'epidermis, reduint els apèndixs externs i desenvolupant una circulació contracorrent.

En aquest tipus d'intercanvi sanguini la sang flueix en direccions oposades, on la repti mirabile actua facilitant l'intercanvi de calor. Per les artèries circula sang "calent", que prové de l'interior de l'organisme, i arriba a la xarxa meravella, on flueix en sentit contrari la sang "freda", refredada per l'aigua exterior.

aparell digestiu

L'esòfag és un tub llarg i de parets gruixudes. Les cèl·lules caliciformes que estan en el seu interior secreten el moc, una substància lubricant que facilita el pas de l'aliment per aquest òrgan.

L'estómac està dividit en tres càmeres: anterior, mig i posterior. L'estómac anterior és un múscul fort que conté ossos i pedres diminutes que trituren els aliments. També té bacteris anaeròbics que fermenten el menjar, ajudant en el procés digestiu.

La digestió continua en les càmeres mitjana i posterior, on es troben enzims i cèl·lules especialitzades en facilitar aquest procés.

Els cetacis no tenen apèndix, sent la seva funció substituïda per les amígdales anals, un grup d'òrgans de caràcter limfàtic. El fetge pot tenir dos o tres lòbuls i no tenen vesícula biliar. El seu pàncrees és allargat i s'uneix a l'intestí a través del conducte pancreàtic.

Dents i barbes

Alguns cetacis tenen dents, com el catxalot, mentre que altres tenen barbes en la seva mandíbula superior, com passa a les balenes.

Les dents són tots de la mateixa mida (homodonte) i permanents (monofiodonte), variant, segons l'espècie, la seva forma, quantitat i mida. Els delfínidos tenen dents còniques, mentre que a les marsopes són plans.

Les barbes són utilitzades com a filtre per capturar petits animals. Tenen forma de filaments i estan formats per queratina. Creixen des de la maxil·lar superior, sent erosionats per la llengua i les preses.

aparell reproductor

La vagina és allargada i està, al costat de l'orifici anal, dins d'una butxaca genital, localitzat a prop de la vagina. Les glàndules mamàries també es troben en aquest butxaca, formant les anomenades esquerdes mamàries.

Els ovaris estan ubicats a la cavitat abdominal. En la femella de el dofí, l'ovari esquerre és més desenvolupat, mentre que en els misticets ambdós funcionen.

Els testicles i el penis són a l'interior de la cavitat abdominal, a prop dels ronyons. L'erecció de el penis es deu als músculs que el formen, molt diferent a la resta dels mamífers, que ocorre gràcies a la vasodilatació dels vasos sanguinis de el cos cavernós.

La seva reproducció és interna, com en els mamífers placentaris. La copulació ocorre quan el mascle i la femella posen en contacte la seva àrea abdominal, el penis s'estira i és introduït pel mascle a la vagina de la femella.

Un cop fecundat l'òvul es formarà la placenta, encarregada d'alimentar i proporcionar oxigen a l'fetus. La durada de la gestació és més o menys d'un any, encara que en algunes balenes pogués culminar als 18 mesos. En el part el fetus surt de cua, contrari al que passa en la majoria dels mamífers.

hàbitat

Els cetacis són animals aquàtics, la majoria són marins que solen habitar en costes o mar obert. Altres habiten en rius i llacs d'Àsia, Amèrica del Sud i Amèrica del Nord.

Mentre algunes espècies marines, com la balena blava i la balena assassina, es poden trobar en gairebé tots els oceans, altres se situen localment, com el dofí d'Hèctor, l'hàbitat són les aigües costaneres de Nova Zelanda.

La balena de Bryde fa vida en latituds específiques, que sovint solen ser les aigües tropicals o subtropicals. Diversos grups de cetacis viuen només en un cos d'aigua, tal és el cas de l'dofí de rellotge, que ho fa a l'oceà Austral.

Existeixen espècies on l'àrea d'alimentació i reproducció són diferents, de manera que es veuen en la necessitat d'emigrar. Aquest és el cas de la balena geperuda, que viu durant l'estiu a la regió polar, migrant cap al tròpic en l'època d'hivern per reproduir-se.

alimentació

Els cetacis són carnívors i tenint en compte que estan dividits en dos grups, els que tenen dents i els que tenen barbes, la seva alimentació estarà relacionada a aquesta informació.

Les espècies dentades utilitzen les dents per capturar el seu menjar, que sol ser preses grans com peixos, calamars o altres mamífers marins.

Les balenes barbades prenen una gran quantitat d'aigua, que filtren per obtenir preses petites, plàncton, kril i varietat d'espècies invertebrades. El menjar queda atrapada en les barbes, sent retirada per la balena amb la seva llengua per després ser ingerida.

Mètodes d'alimentació

encallat

Utilitzat per alguns dofins i orques, que porten les seves preses a la terra per capturar-les.

Núvol de bombolles

Consisteix en que l'animal, a l'localitzar un banc de peixos, allibera una cortina de bombolles, per empènyer a la presa cap a la superfície, a fi de poder capturar-la. Aquesta tècnica és utilitzada per les balenes geperudes.

cop ràpid

Empleat per les balenes geperudes i es refereix a l'cop que aquestes fan amb la seva cua contra la superfície de l'aigua, el que concentra les preses enfront de l'animal. Després la balena res per l'àrea, capturant el seu aliment.

Cop d'peix

El dofí nas d'ampolla, utilitzant el seu nas, copeja a la presa per atordir i poder capturar-la.

comunicació

La majoria de les espècies de cetacis són gregàries, és a dir, que tendeixen a viure en grups. Per exemple, les orques han estat assenyalades entre els grups de mamífers que formen grups més cohesionats. Aquest comportament gregari és més marcat en odontocets.

En misticets, les agrupacions nombroses i / o permanents són més estranyes. En algunes espècies les associacions es formen només durant l'època d'aparellament, de cria, o també associacions temporals amb fins de cacera.

La comunicació és indispensable per poder mantenir algun nivell de cohesió grupal. En els animals, la comunicació pot ser de diversos tipus; a través de missatgers químics (olfactiva), visual, tàctil o auditiva.

química

La capacitat de comunicar-se a través de missatgers químics és comú i important dins de mamífers terrestres. No obstant això, en els ambients aquàtics aquest tipus de comunicació és infreqüent. Els cetacis són microsmáticos, o fins i tot poden arribar a ser completament anósmaticos, és a dir, incapaços de sentir olor.

L'olfacte i l'anatomia de l'òrgan olfactori, no són adequats per a la comunicació en un mitjà aquós. Els cetacis, a l'igual que altres mamífers marins, han de tancar les obertures nasals mentre estan a l'aigua, el que impedeix o dificulta poder percebre olor.

A causa d'això, aquest tipus de comunicació no està molt desenvolupada en cetacis, però, s'ha suggerit que les belugues alliberen feromones en situacions d'estrès. Alguns investigadors també creuen que la femta i orina dels dofins podrien contenir aquest tipus de missatgers químics.

La percepció dels estímuls químics estaria més relacionada a l'gust que a l'olfacte. La presència de papil·les gustatives està documentada per cetacis. Alguns estudis han demostrat que els dofins nas d'ampolla són capaços de diferenciar solucions amb diferents tipus de sabors.

visual

En cetacis la comunicació visual és una alternativa de curt abast per a l'intercanvi d'informació. Els cetacis mostren patrons de comportament que poden ser associats a mecanismes de comunicació intraespecífica.

Les comunicacions visuals poden ser simples, com ara patrons de coloració, postures de el cos o parts de el cos que exhibeixin dimorfisme sexual. També poden ser més elaborades, mitjançant seqüències de moviments.

Entre els senyals simples, els patrons de coloració semblessin ser més importants en cetacis de menor talla. Aquests patrons de coloració són molt evidents en delfínidos i poden servir per al reconeixement de les espècies, així com per al reconeixement individual i social.

Els senyals i trets corporals sexualment dimórficos varien entre espècies. Entre aquestes s'inclouen, per exemple, la presència de dents excel·lents en la mandíbula superior dels mascles d'algunes espècies de balenes dentades, o l'aleta dorsal inclinada cap endavant dels mascles dels dofins cargol.

Els comportaments més elaborats inclouen gestos amenaçadors obrint la boca, els salts fora de l'aigua, així com l'adopció de diferents postures corporals. Els cetacis poden emprar aquest últim mètode per comunicar-se amb individus de la seva mateixa espècie així com amb altres espècies.

També poden emprar-postures corporals i canvis de comportament com unes senyals per a realitzar accions grupals.

tàctil

Aquest tipus de comunicació és important en els cetacis; entre els senyals emprades es troben els tocs i carícies, per això poden emprar diferents parts de el cos, com musell o aletes.

Aquests senyals són emprades freqüentment durant interaccions sexuals. També poden ser utilitzades en comunicacions maternoinfantils, així com en altres interaccions socials.

També poden ser senyals agressives, com ara mossegades i empentes. La intensitat del senyal, la seva freqüència, l'emissor, el lloc que ataca, varien amb la informació a emetre.

Els odontocets en captivitat són molt receptius a l'contacte corporal. Els entrenadors fan servir suaus carícies i tocs com a mecanisme d'ajuda per a reforçar l'aprenentatge en l'entrenament d'aquests.

acústica

Aquest és el tipus de comunicació més important entre els cetacis, per la facilitat de transmissió de el so en l'aigua. Aquesta comunicació pot ser vocal o no vocal.

Comunicació acústica no vocal

Aquest tipus de comunicació pot aconseguir colpejant la superfície de l'aigua amb les aletes o la cua, també realitzant sons amb les dents o a l'respirar, emetent bombolles, fins i tot donant salts fora de l'aigua.

Els salts fora de l'aigua produeixen un so que es pot arribar a diversos quilòmetres de distància i pot tenir diferents funcions, com ajudar a mantenir el contacte acústic, també poden ajudar a crear barreres sonores per desorientar a les seves preses.

Els dofins cargol generen un soroll que es propaga en moltes direccions ia diferents distàncies. La seva principal funció semblés ser mantenir el contacte acústic amb els seus congèneres, ja que aquests sorolls s'incrementen durant hores nocturnes, quan és més difícil el contacte visual.

Tonina, Inia geoffrensis. Presa i editada de: Oceancetaceen.Les senyals d'amenaça o perill, sovint s'aconsegueixen colpejant l'aigua en moltes ocasions amb la cua (odontocets), o amb les aletes pectorals (misticets). En aquest últim cas, el senyal no sempre té una connotació de perill i potser pugui servir en ocasions com invitacions a socialitzar.

comunicació vocal

Els sons vocals dels misticets i odontocets són molt diferents entre si. Aquests sons, en els primers, tenen diverses funcions, entre elles mantenir contactes de llarg abast, reclams sexuals, amenaces i salutacions.

Hi ha tres formes de sons entre els misticets; gemecs de baixa freqüència, cops i grinyols, i xiulets. Addicionalment, les balenes geperudes són les responsables dels coneguts "cants de balenes".

Els cants de les balenes geperudes són realitzats per les balenes mascles. Aquests cants són molt llargs, podent aconseguir fins a mitja hora. Els cants contenen elements que es repeteixen periòdicament, varien segons l'àrea geogràfica, i canvien anualment.

Només canten els mascles i durant una mateixa època tots canten la mateixa cançó; generalment només canten fora de l'època de cria. La cançó probablement sigui un reclam amorós assenyalant les condicions de salut i estat general de l'cantant, com a informació per a la possible companya.

Els odontocets, per la seva banda, produeixen dos tipus de senyals, sons pulsatius i sons de banda estreta. Els pulsàtil són coneguts com clics i estan implicats en la ecolocalització. Els sons de banda estreta són coneguts com xiulets i la seva funció primordial semblés ser la comunicació.

Moltes espècies d'odontocets, però, no emeten xiulets. Algunes espècies d'odontocets produeixen trucades estereotipades. Aquestes trucades són emeses per membres particulars de la població i són denominades dialectes pels investigadors.

Els dialectes són compartits per "clans acústics" dins de la població. Addicionalment, en una mateixa població poden existir diferents clans. Per exemple, a la població de balenes de l'espècie Physter macrocephalus de el Pacífic sud, hi ha al menys sis clans acústics.

referències

1. Geòrgia marine mammal stranding database (2012). Behavior of Marine Mammals. Recuperat de marinemammal.uga.edu.
2. WWF global (2017). Whales & dolphins (cetaceans). Recuperat de wwf.panda.org
3. Wikipedia (2018). Cetacea. Recuperat de en.wikipedia.org.
4. The marina mammal center (2018). Cetaceans: Whales, Dolphins, and Porpoises. Recuperat de marinemammlcenter.org.
5. Eric J. Ellis, Allison Poor (2018). Cetacea. dolphins, porpoises, and whales. American diversity web. Recuperat de animaldiversity.org.
6. James G. Mead (2018). Cetacean Enciclopèdia Britannica. Recuperat de britannica.com.
7. The society of marine mammalogy (2018). List of Marine Mammal Species and subspecies. Recuperat de marinemammalscience.org.