Sulle onde del Mare di Cortez, tutto sembra una balena. Ma le forme suggestive di solito si rivelano essere whitecaps o l'ombra di una nuvola. Cullato dalla delusione, la barca a dondolo e la monotonia generale, mi trascino nel torpore. Quindi, a meno di mezzo miglio di distanza, una serie di inconfondibili beccucci esplode e esplosioni di espirazione portano sull'acqua.
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Guarda le riprese subacquee del mammifero e ascolta i suoi strani suoni di clic che sono cruciali per la loro sopravvivenza. Video di Tony Wu
Video: I suoni del capodoglio
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Hal Whitehead ha decifrato i quattro distinti modelli di chiamate dei capodogli. (Jennifer Modigliani) 
I balenieri inseguivano i capodogli per il ricco olio nelle loro teste sovradimensionate. Ora i biologi sono sulla coda di queste creature marine profonde, longevi, socievoli e misteriose. (Gerard Soury / Oxford Scientific / Getty Images) 
La caccia alle balene era un'attività pericolosa (in basso: un'incisione del 1835 di una caccia nell'Oceano Pacifico). Moby Dick si ispirò in parte alla storia vera di un capodoglio che speronava e affondò una nave. (Hulton Archive / Getty Images) 
La maggior parte del clic di un capodoglio, se non la maggior parte della sua vita, è dedicato a una cosa: trovare cibo. E nel Mare di Cortez, il centro della sua attenzione è Dosidicus gigas, il calamaro jumbo. (Guilbert Gates) 
Ricognizione delle balene: il PIF XII nel Mare di Cortez. (Eric Wagner) 
I capodogli sono altamente sociali. Le femmine e i giovani vivono in gruppi matrilineari di circa 20; i maschi adulti si riuniscono in gruppi più piccoli. (Tony Wu) 
Bill Gilly, a bordo del PIF XII, tiene in mano un calamaro enorme, il cibo preferito delle balene. (Linda A. Cicero / Stanford News Service) 
La biologa marina Kelly Benoit-Bird, regolando un ecoscandaglio, progetta molti strumenti che rilevano i movimenti di balene e calamari. (Per gentile concessione di Kelly Benoit-Bird) 
Un capodoglio può trattenere il respiro più a lungo di qualsiasi altro mammifero, immergendosi per più di un'ora sotto la superficie. (Franco Banfi / Getty Images) 
Solo di recente gli scienziati hanno imparato come le balene usano il suono per cacciare i calamari giganti. (Franco Banfi / Getty Images) 
I capodogli (sopra: nel Mare di Cortez) pesano una tonnellata alla nascita; possono vivere 70 anni o più. (Mark Carwardine / Minden Pictures) 
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Il PIF XII, un peschereccio del Centro messicano per la ricerca biologica, cambia rotta e si avvicina a un gruppo di circa 25 capodogli: femmine adulte, giovani e vitelli da latte fino a 2 anni. I polpacci e i giovani sono lunghi da 15 a 20 piedi e alcune delle femmine più grandi sono più di 30 piedi dalla testa alla coda (un maschio sarebbe lungo quasi il doppio). Ci avviciniamo a uno che sembra dormire, con la schiena spiegazzata e la testa gonfia che rotola con le onde. Si sveglia e nuota via mentre i suoi compagni si allontanano da noi in coppie libere e trio. Seguiamo una delle coppie, una femmina e un polpaccio. I due inattivi, spingendosi a vicenda e soffiando nebbia. Quindi la femmina si fa avanti. Gli enormi muscoli dei suoi fianchi si irrigidiscono mentre inarca la schiena e solleva la coda. L'acqua scende dalle sue larghe code di coda e lei si tuffa. Segue il vitello, Leviatano in miniatura, i suoi colpi di fortuna in alto mentre scivola nel mare.
Le altre balene iniziano a tuffarsi e la nostra barca rallenta fino a fermarsi. I 12 di noi a bordo, un mix di biologi e membri dell'equipaggio, ci raduniamo alla sbarra in attesa del ritorno delle balene. Cinque minuti diventano dieci, quindi quindici. Tuttavia non emergono. Abbiamo un programma da mantenere e quindi bisogna accendere il motore.
La vita di un capodoglio rimane in gran parte un mistero. Gli animali trascorrono la maggior parte del loro tempo a grandi profondità, immergendosi per oltre 6.000 piedi alla ricerca di prede e rimanendo giù per più di un'ora. Sono le balene dentate più grandi (alcuni alimentatori di filtri, come la balena blu, sono più grandi) e possono crescere fino a oltre 60 piedi di lunghezza; i loro cervelli sono più grandi di quelli di qualsiasi altro animale sulla terra. Ma anche dopo decenni di studio, gli elementi di base della biologia e del comportamento dei capodogli sono capiti male. Sono qui perché gli scienziati hanno iniziato a capire cosa fa in profondità un capodoglio: come caccia, come comunica, cosa potrebbe dire. Dalla poppa della barca, guardo indietro alle macchie d'acqua, ancora ferme, dove erano state le balene, e presumibilmente lo sono ancora, da qualche parte sotto di noi.
Fino a poco tempo fa, la maggior parte delle informazioni sui capodogli proveniva dal loro massacro. Nel 1712, così racconta la storia, una nave del Capitano Hussey fu fatta saltare in mare aperto a sud dell'isola di Nantucket durante la caccia alle balene di destra per il loro petrolio. Hussey si imbatté in un branco di capodogli, ne uccise uno e lo trascinò a casa. L'enorme testa dell'animale traboccava di una peculiare sostanza cerosa, chiamata spermaceti ("seme della balena") dopo l'errata convinzione che fosse fluido seminale. L'olio di spermaceti era versatile e di qualità molto superiore rispetto agli oli provenienti dal grasso di altre specie di balene. Come liquido, alimentava le lampade; congestionato, potrebbe essere modellato in candele senza fumo, saponi e cosmetici raffinati. Centinaia e centinaia di navi provenienti dal Nord America e dall'Europa stavano presto guidando gli oceani del mondo in cerca di sperma e altre balene.
"La caccia alle balene era l'industria petrolifera del suo tempo", afferma Hal Whitehead, biologo della Dalhousie University in Nuova Scozia ed esperto del comportamento dei capodogli. "L'olio del capodoglio ha letteralmente lubrificato la rivoluzione industriale". All'apice della rivoluzione, a metà del 1800, i balenieri uccisero forse 5.000 capodogli all'anno.
L'industria ha catturato l'immaginazione popolare. "La caccia alle balene all'antica aveva una doppia identità", afferma Whitehead. “Era un modo per ottenere cose di cui avevamo bisogno, ma era anche un inseguimento selvaggio e romantico. Molta arte era legata al capodoglio. ”Ma la necessità di spermaceti diminuì con la perforazione di pozzi di petrolio e gas naturale e lo sfruttamento dell'elettricità. Nel 1880, la fase iniziale della caccia alle balene era in declino.
La sospensione sarebbe durata fino al 1925, quando le "navi della fabbrica" salparono dalla Norvegia, irte di pistole arpionatrici e progettate con scivoli per i marinai per trasportare a bordo le balene per una rapida elaborazione. Una balena, una volta avvistata, era effettivamente morta. La velocità della nave di fabbrica e l'efficienza senza arte hanno reso la caccia alle balene conveniente. La caccia alle balene sarebbe aumentata in modo significativo dopo la seconda guerra mondiale e nel 1958 ogni anno più di 20.000 capodogli venivano uccisi per essere trasformati in margarina, foraggio per bestiame, cibo per cani, integratori vitaminici, colla, conservante per la pelle e liquido per freni. La popolazione mondiale di capodogli e di altre specie di balene è diminuita così drasticamente che nel 1982 la Commissione baleniera internazionale, un ente istituito nel 1946 per monitorare le popolazioni di balene, emise una moratoria sulla caccia commerciale alle balene. È difficile contare una specie così sfuggente, ma Whitehead stima che prima che iniziasse la caccia alle balene commerciali, c'erano più di un milione di capodogli. Ora quel numero può essere di circa 360.000, e non è chiaro se la popolazione stia aumentando.
Il divieto ha migliorato le relazioni uomo-capodoglio ma ha reso più difficile lo studio delle balene. La caccia alle balene ha dato agli scienziati l'accesso a soggetti altrimenti inaccessibili, ma ha prodotto rapporti che tendevano a enfatizzare la fisiologia e la dieta dell'animale piuttosto che il comportamento. Un ricercatore ha ipotizzato che in base alle proprietà dell'olio a diverse temperature, l'organo spermaceti aiutasse a regolare la galleggiabilità; altri si pettinavano nello stomaco di balene morte, contando i becchi di calamaro per vedere quali specie gli piaceva mangiare. Da una barca come il BIP XII, tutto ciò che si può vedere di un capodoglio è la coda e l'ampia lastra di schiena e testa che cavalca sopra le onde. Meno del 10 percento del corpo di una balena è visibile, in una parte dell'oceano - la superficie - dove l'animale trascorre meno del 20 percento della sua vita.
La ricerca sui capodogli si basa ora maggiormente sulla tecnologia e sulla capacità di pensare come un leviatano. "Abbiamo un animale molto misterioso che non capiamo", dice Whitehead. “I capodogli vivono in un ambiente totalmente diverso dal nostro, con vincoli completamente diversi. Dove siamo visivi, vedono il mondo attraverso il suono, sia i suoni che ascoltano che i suoni che producono ”.
Nel 1839, nel primo trattato scientifico sul capodoglio, Thomas Beale, un chirurgo a bordo di una baleniera, scrisse che era "uno degli animali marini più silenziosi". Mentre non cantano canzoni elaborate, come megattere o beluga, in realtà non tacciono. I balenieri del 1800 parlavano di udire forti colpi, quasi come martellare sullo scafo di una nave, ogni volta che erano presenti capodogli. Chiamarono gli animali "il pesce carpentiere". Solo nel 1957 due scienziati dell'Istituto oceanografico di Woods Hole confermarono le osservazioni dei marinai. A bordo di una nave da ricerca, l' Atlantis, si avvicinarono a cinque capodogli, spensero i motori della nave e ascoltarono con un ricevitore sottomarino. Inizialmente, presumevano che il "rumore attutito e sordo" che sentivano venisse da qualche parte sulla nave. Quindi hanno determinato che i suoni provenivano dalle balene.
I biologi ora credono che l'enorme testa del capodoglio funzioni come una potente macchina telegrafica, emettendo impulsi di suono in schemi distinti. Nella parte anteriore della testa si trovano l'organo spermaceti, una cavità che contiene la maggior parte degli spermaceti della balena e una massa di tessuto adiposo saturo di olio chiamata spazzatura. Due lunghi passaggi nasali si ramificano lontano dalle ossa ossee del cranio, attorcigliandosi attorno all'organo spermaceti e alla spazzatura. Il passaggio nasale sinistro corre direttamente allo sfiatatoio nella parte superiore della testa della balena. Ma gli altri colpi di scena, si appiattisce e si allarga, formando un numero di sacche piene d'aria in grado di riflettere il suono. Vicino alla parte anteriore della testa siedono un paio di battagli chiamati "labbra da scimmia".
La generazione del suono è un processo complesso. Per emettere un suono schioccante, una balena forza l'aria attraverso il passaggio nasale destro verso le labbra della scimmia, che si applaudono. Il clic risultante ! rimbalza su una sacca piena d'aria e viaggia indietro attraverso l'organo spermaceti verso un'altra sacca incastonata contro il cranio. Da lì, il clic viene inviato in avanti, attraverso la spazzatura, e amplificato nel mondo acquoso. I capodogli possono essere in grado di manipolare la forma sia dell'organo spermaceti che della spazzatura, permettendo loro di orientare i loro clic. La sostanza che li ha resi così preziosi per i balenieri è ora intesa per svolgere un ruolo importante nella comunicazione.
Whitehead ha identificato quattro modelli di clic. I più comuni sono utilizzati per sonar a lungo raggio. I cosiddetti "scricchiolii" suonano come una porta cigolante e vengono utilizzati a distanza ravvicinata quando la cattura della preda è imminente. I "clic lenti" sono fatti solo da grandi maschi, ma nessuno sa esattamente cosa significano. ("Probabilmente qualcosa a che fare con l'accoppiamento", suppone Whitehead.) Infine, i "codas" sono modelli distinti di clic più spesso ascoltati quando le balene stanno socializzando.
I codici sono di particolare interesse. Whitehead ha scoperto che diversi gruppi di capodogli, chiamati clan vocali, usano costantemente set diversi; il repertorio di codici usati dal clan è il suo dialetto. I clan vocali possono essere enormi: migliaia di individui si estendono su migliaia di miglia di oceano. I membri del clan non sono necessariamente correlati. Piuttosto, molte unità matrilineari più piccole e durevoli formano clan e clan diversi hanno i loro modi specifici di comportarsi.
Un recente studio su Animal Behavior ha portato la specializzazione dei codici un ulteriore passo avanti. Non solo i clan usano codici diversi, sostengono gli autori, ma i codici differiscono leggermente tra gli individui. Potrebbero essere, in effetti, identificatori univoci: nomi.
Whitehead, che è stato coautore del documento, avverte che una piena comprensione dei codici è ancora molto lontana. Tuttavia, ritiene che le differenze rappresentino varianti culturali tra i clan. "Pensa alla cultura come a un'informazione che viene trasmessa socialmente tra i gruppi", afferma. "Puoi fare previsioni su dove si presenterà: in società complesse, riccamente modulate, tra individui che formano comunità autonome." Gli suona molto simile alla società del capodoglio.
Ma la maggior parte del clic di un capodoglio, se non la maggior parte della sua vita, è dedicato a una cosa: trovare cibo. E nel Mare di Cortez, il centro della sua attenzione è Dosidicus gigas, il calamaro jumbo.
Un pomeriggio, sono seduto sul ponte del PIF XII a leggere Moby Dick quando succede Bill Gilly. "Hai raggiunto il capitolo dei calamari?" Chiede. Gli dico di no. Gilly agita le mani in un finto licenziamento - "Gaaah!" - e continua per la sua strada. Apparentemente, non vale la pena parlarne finché non lo avrò letto. Passo avanti a "Squid", che è lungo solo due pagine. La mia edizione di Moby Dick ha 457 pagine, ma per Gilly il resto del libro potrebbe non esistere.
Gilly, biologo della Stanford University, studia i calamari giganti. "Per gli animali che vivono al massimo due anni", dice, "sicuramente lo vivono." In quel momento, i calamari crescono da larve che potrebbero generosamente essere definite carine in esemplari molto più minacciosi che possono essere più di sei piedi lungo e pesa più di 80 chili. Possono nuotare più di 100 miglia a settimana e recentemente hanno ampliato la loro portata. Originari delle acque subtropicali, furono catturati nel 2004 da pescatori fino al nord dell'Alaska. Potrebbero esserci un paio di ragioni per questo. Uno è che il cambiamento climatico ha alterato i livelli di ossigeno in alcune parti dell'oceano. Inoltre, molti grandi predatori, come il tonno, sono stati pesantemente pescati e i calamari potrebbero sostituirli, predando pesci, crostacei e altri calamari. Nessuno conosce le conseguenze di questa grande presa sul mare, che si estende non solo all'Alaska, ma apparentemente ad altri angoli dell'oceano. Nel Mare di Cortez, i calamari "certamente non erano una presenza di rilievo all'inizio del secolo", dice Gilly. "Steinbeck li menziona due, forse tre volte nel Mare di Cortez ." (La moglie di Gilly è una studiosa Steinbeck alla San Jose State University.)
Il più celebre antagonismo naturale tra capodogli e calamari, evocando immagini del Leviatano alle prese con il Kraken nelle trincee abissali, quasi certamente coinvolge il cugino più grande del calamaro jumbo, il calamaro gigante, una specie che cresce a 65 piedi di lunghezza e ricorda da vicino la creatura descritta in Moby Dick . Nel capitolo "Calamari" del romanzo, Starbuck, il primo ufficiale, è così sconcertato da un calamaro che galleggia di fronte al Pequod - "una vasta massa polposa, che si allunga in lungo e in largo, di uno sguardo color crema, che giace fluttuante sull'acqua, innumerevoli braccia lunghe si irradiano dal suo centro ”, che invece vorrebbe fosse Moby Dick.
Anche la relazione non ufficiale tra capodogli e calamari è piuttosto drammatica. Un singolo capodoglio può mangiare più di una tonnellata di calamari al giorno. Mangiano talvolta calamari giganti, ma la maggior parte di ciò che i capodogli inseguono è relativamente piccola e non corrispondente. Con i loro clic, i capodogli possono rilevare un calamaro a meno di un piede di lunghezza a più di un miglio di distanza, e le scuole di calamari da ancora più lontano. Ma il modo in cui i capodogli trovano i calamari è stato fino a poco tempo fa un enigma.
La scatola ottagonale arancione nell'ufficio di Kelly Benoit-Bird presso la Oregon State University è un trasduttore per ecoscandaglio. In mare, si blocca sotto una barca ed emette onde sonore a quattro frequenze diverse. Il tempo impiegato da ciascuna delle onde per ritornare le dice quanto è lontano un oggetto; l'intensità delle onde le dice le dimensioni dell'oggetto. Ogni organismo ha una diversa firma acustica e spesso riesce a capire da quale tipo di creatura rimbalzano le onde. Per fare ciò è necessario un certo talento interpretativo. Una volta, nel Mare di Bering, la sua barca si imbatté in uno stormo di murres dal becco grosso, che si tuffavano in uccelli marini mentre si stavano nutrendo. L'acustica mostrava una serie di sottili linee verticali nell'acqua. Cosa rappresentavano? Murres inseguono la loro preda volando sott'acqua, a volte a grandi profondità. Benoit-Bird ha capito che le linee erano colonne di minuscole bolle che le mure espellevano quando le loro piume si comprimevano mentre si tuffavano.
"L'acustica è un ottimo modo per vedere cosa sta succedendo dove non si vede", afferma Benoit-Bird. Per capire il suono del capodoglio, ha dovuto prima stabilire come le balene usano i loro clic per trovare i calamari. A differenza dei pesci, i calamari non hanno vesciche natatorie, quelle strutture dure e piene d'aria che in genere cacciano cacciatori come delfini spinner e focene del porto. "Tutti pensavano che i calamari fossero schifosi obiettivi sonar", dice. Ma riteneva improbabile che le balene avrebbero speso così tanto tempo ed energia - immergendosi in centinaia o migliaia di piedi, facendo clic fino in fondo - solo per tentare alla cieca nell'oscurità.
In un test, Benoit-Bird, Gilly e colleghi hanno legato un calamaro jumbo vivo pochi metri sotto la loro barca per vedere se gli ecoscandagli potevano rilevarlo. Hanno scoperto che i calamari realizzano favolosi bersagli acustici. "Hanno un sacco di strutture dure che il sonar può raccogliere", afferma. I succhiatori dei denti si coprono le braccia; il becco è duro e affilato; e la penna, una struttura a forma di piuma, sostiene la testa. Benoit-Bird era elettrizzato. "Potresti dire", dice, "che sto imparando a vedere come un capodoglio".
Vedere come un capodoglio è intravedere un mondo abitato da animali molto più piccoli. "Nel Mare di Cortez", dice Benoit-Bird, "sai che ciò che fanno i capodogli è guidato da ciò che fanno i calamari. Quindi ti espandi. Chiedete: cosa sta guidando i calamari? ”
I calamari, a quanto pare, stanno seguendo creature il cui comportamento è stato notato per la prima volta durante la seconda guerra mondiale, quando gli operatori del sonar navale hanno osservato che il fondale marino aveva la tendenza inaspettata e in qualche modo allarmante di risalire verso la superficie di notte e affondare di nuovo durante il giorno. Nel 1948, i biologi marini si resero conto che questo falso fondo era in realtà uno strato di biologia, denso di piccoli pesci e zooplancton. Invece del fondale marino, gli ecoscandagli della Marina stavano raccogliendo milioni di minuscole vesciche natatorie, aggregate così densamente da apparire come una solida fascia. Lo strato è composto da pesci e zooplancton che trascorrono la giornata tra i 300 ei 3000 piedi di profondità, dove quasi nessuna luce può penetrare. Di notte, migrano verso l'alto, a volte fino a 30 piedi dalla superficie. I pesci si adattano bene alla vita in profondità, con occhi enormi, quasi grottescamente grandi e piccoli organi, noti come fotofori, che producono un debole bagliore.
La banda mobile della vita è stata chiamata lo strato di scattering profondo, o DSL, per il modo in cui ha sparso le onde sonore. Nel Mare di Cortez, i pesci che lo abitano, chiamati mictofidi o pesci lanterna, sono tra le prede preferite del calamaro jumbo. I calamari seguono la migrazione verticale giornaliera del pesce, trascorrendo le ore di luce tra i 600 e i 1.200 piedi e poi inseguendoli verso la superficie di notte.
I biologi presumevano che le creature DSL fossero in balia delle correnti, che andavano alla deriva senza speranza, impotenti. Ma Benoit-Bird e colleghi hanno scoperto che anche piante e animali microscopici possono condurre una vita attiva e schizzinosa. Il fitoplancton, alla ricerca di particolari condizioni di biochimica e luce, formerà fogli che possono allungarsi per chilometri ma che sono alti solo pochi metri. Lo zooplancton leggermente più grande sfrutta questo grande trasportatore di cibo. Allo stesso modo i pesci lanterna combattono contro le correnti prevalenti per raggiungere la festa. Le cose si riuniscono per mangiare o non essere mangiate: dai pesci, dai calamari, dai capodogli. Ciò che si pensava fosse per capriccio della fisica risulta agire sui propri imperativi biologici.
"Vado sempre con la stessa domanda", afferma Benoit-Bird, che nel 2010 ha ricevuto una MacArthur Fellowship per il suo lavoro sul rilevamento dell'attività biologica nelle profondità oceaniche. “Come mai le cose si trovano dove sono? E con ciò? Lo considero il Big Why e il So What. Tutti i pezzi fanno il quadro completo. ”Più che cercare di vedere come un capodoglio, sta cercando di vedere — di capire — tutto. "A volte, vieni spazzato via un po '", dice. "È divertente solo guardare e andare, 'Fantastico!' ”
Usando i suoi gadget, può registrare un intero mondo in una volta. Mi mostra una stampa di una precedente crociera nel Mare di Cortez con Gilly, quando i capodogli li circondavano. "Sapevamo che erano laggiù sotto di noi", dice, "ma non puoi dire cosa stanno facendo dalla barca."
La lettura acustica mostra una finestra di dieci minuti, con il tempo sull'asse orizzontale e la profondità sulla verticale. Una fascia spessa si estende da circa 700 piedi a circa 900 piedi. Questo è lo strato di dispersione profonda, lo zooplancton e il pesce lanterna. I singoli calamari, uno visibile come uno striscio blu-verde, l'altro in arancione, sono tra questi, forse si nutrono. Una scuola di calamari si presenta pochi minuti dopo, indugiando a circa 60 piedi dalla superficie. Il vero dramma, tuttavia, inizia tra un minuto e 55 secondi, con un paio di scarabocchi rossi e arancioni: due capodogli, uno vicino alla superficie e l'altro più di 300 piedi sotto la barca. Quest'ultimo si tuffa in una scuola di calamari profonda quasi 400 piedi. Le tracce del calamaro e della balena convergono, si perdono mentre si muovono nella fascia di pesce e saltano fuori dal miscuglio.
Vedendo questo, ripenso a una notte vicino alla fine della crociera, quando ero solo a prua del PIF XII . Il peschereccio stava ridacchiando su un mare tranquillo e la notte era ipnoticamente tranquilla. Poi, da qualche parte in lontananza, ho sentito il suono di balene. Ma non riuscivo a vedere nulla e la barca continuò a inseguire languidamente il riflesso della luna.
Per molto tempo, non sapevamo molto di più delle balene. Ma ora abbiamo un'idea migliore di ciò che sta accadendo in quello strano mondo in cui nuota il capodoglio. Possiamo immaginare il bagliore pallido di una scuola di pesci lanterna, i calamari giganti tra loro e un capodoglio che si muove attraverso l'oscurità con uno scopo implacabile. La balena cerca con i soliti clic e dà una rapida occhiata! mentre si blocca sul calamaro. C'è un'ondata di pressione dall'onda della testa mentre si lancia verso la sua preda, a bocca aperta, e il getto dei calamari mentre, nel panico, esplode nell'oscurità.
Eric Wagner, che ha scritto per Smithsonian sulle gru nella zona demilitarizzata della Corea, riferisce spesso per Smithsonian.com.
