Molti naviganti, fin da tempi antichi, hanno descritto l’incontro con delle balene come un’esperienza quasi magica: il loro canto e la mole imponente fanno pensare al mare come ad un mondo pieno di misteri, che in qualche modo non potranno mai essere svelati, portando alcuni anche a ridimensionare il ruolo dell’uomo nella Natura, troppo spesso sopravvalutato. Le balene non sono interessanti solo in quest’ottica, ma anche dal punto di vista biologico perché sono mammiferi così adattati all’acqua da sembrare pesci, che si nutrono di esseri microscopici per diventare così grandi, e come tutti i mammiferi respirano aria per poi spingersi profondità a malapena raggiunte dalla luce.

Darwin nel suo viaggio per il mondo attraversò le zone habitat della balena australe: questa non arriva a grandi profondità ma in superficie compie spettacolari acrobazie nel periodo riproduttivo, ed ha un’incredibile tecnica di nuoto, detto “a vela”. Le analizzeremo sotto vari aspetti, come la classificazione, la morfologia interna ed esterna e il comportamento nella caccia.

CLASSIFICAZIONE

Eubalaena australis

Superegno: Eucarioti

Regno: Animale

Subregno: Eumetazoa

Superphylum: Deuterostomi

Phylum: Cordati

Subphylum: Vertebrati

Infraphylum: Gnatostomi

Superclasse: Tetrapodi

Classe: Mammiferi

Subclasse: Teri

Infraclasse: Placentati

Superordine: Cetartiodactyla

Ordine: Cetacei

Subordine: Misticeti

Famiglia: Balaenidae

Genere: Eubalaena

Specie: Eubalaena australis

POPOLAZIONE

Le Balene franche si distinguono in franche boreali (Eubalaena glacialis), che vivono nell’emisfero settentrionale, e franche australi (Eubalaena australis), che vivono nell’emisfero meridionale. Anche se si trovano in ambienti così diversi hanno lo stesso aspetto, e ciò suggerisce che la divisione degli habitat sia stata recente, considerando la scala temporale dell’evoluzione. La Eubalaena australis prende nomi diversi, come balena nera, balena franca nera o più semplicemente balena australe.

La popolazione è stata ridotta al 2% di quella originale dall’intensa caccia a fini commerciali e ciò ha prodotto un restringimento del loro habitat che oggi va dalla zona sud dei continenti australi alla Penisola Antartica, circa tra il 30° e 55° parallelo australe. Migrano verso sud durante l'estate, in cerca di zone con krill abbondante, e a nord, vicino alle coste, durante l'inverno, per accoppiarsi, partorire e allattare.

Le balene franche della Penisola Valdès costituiscono una delle popolazioni più grandi ancora esistenti, composta approssimativamente di 2500 individui. Ogni anno circa 600 esemplari si danno appuntamento nei golfi Nuevo e San Josè fra Maggio e Dicembre.

ASPETTO

La balena australe è di colore nero, con poche macchie bianche distribuite in modo casuale soprattutto nella zona ventrale; il corpo, ricoperto da grasso tranne che sulle pinne, è liscio, e come per le altre Balaenidae, il tronco non è interrotto dalla pinna dorsale. La testa è caratterizzata da vistose callosità, che sono escrescenze di pelle dura, la cui posizione è diversa in ogni individuo, come le impronte digitali per l’uomo. La lunghezza complessiva del corpo è compresa fra i 14 e i 18 metri, per un peso medio di 54 tonnellate.

La Balena franca è abbastanza grande rispetto alle altre Balenidae. Come le altre balene il cranio è simmetrico e le mascelle non presentano dentatura, visto che vi sono sospesi i lunghi fanoni, le mandibole sono lunghe e arcuate, con sezione circolare e non fuse anteriormente, dando così origine al tipico diastema, cioè lo spazio presente tra la mascella destra e sinistra. Le mascelle e le mandibole vanno a formare l’enorme bocca, pari a circa ¼ della lunghezza corporea, che è un fenomenale sistema di filtraggio del Krill, cioè l’insieme di microrganismi di cui si nutrono. Come le altre balene non ha le pieghe sottogolari, che caratterizzano invece le balenottere.

i Misticeti, nella loro fase embrionale, presentano un abbozzo di denti cuspidati che ne denunciano l’appartenenza all’ordine dei mammiferi. Sono infatti un residuo vestigiale che risale a 55 milioni di anni fa, ma vengono persi già prima della nascita, per lasciare spazio ai fanoni. Alla nascita questi sono molto ridotti, visto che non vengono ancora utilizzati perché il nutrimento è costituito dal latte materno.

I fanoni, o barbe, sono strutture cornee, come ad esempio i capelli, le unghie o le corna, disposti lungo tutto il perimetro delle mascelle. La loro sagoma può essere paragonata ad una piastra allungata a forma di triangolo rettangolo, il cui margine esterno è leggermente concavo, mentre quello interno, convesso, è bordato da lunghe setole. Sono proprio le setole a creare la rete di fitte maglie fondamentali per un’efficace filtraggio; non sono disposte parallelamente fra di loro, perché i fanoni seguono la linea curva della mascella, ed in più sono inclinati verso l’interno della bocca, così che le file di setole vadano a incrociarsi fra loro formando un compatto intreccio.

L' aspetto più caratteristico di queste balene è la presenza delle callosità nella parte superiore e ai lati della testa. Ogni balena ha un suo “disegno” di callosità, che non varia nel trascorrere degli anni, e che ha permesso lo studio e l’ identificazione di differenti esemplari. Solitamente la più grande si trova davanti al muso ed è detta "bonnet", cioè berretto. Su queste escrescenze si insediano parassiti e altri piccoli organismi che si dividono formando comunità, e che danno la tipica colorazione bianca.

La balena franca australe, come gli altri Cetacei, ha una struttura morfologica forgiata dalla pressione evolutiva, e ciò ha portato alla forma idrodinamica, tipica dei pesci, che tanto la differenzia dai Mammiferi terrestri. Considerando il corpo in sezioni, il tronco è arrotondato, ed è seguito dalla pinna caudale che è situata invece orizzontalmente, in modo da fornire la dovuta spinta, dato che il movimento nel nuoto è dorso-ventrale.

Le pinne sono irrorate dai vasi sanguigni, così da permettere la regolazione della temperatura corporea, e sono le uniche zone del corpo non rivestite di grasso. La pinna caudale è falciforme e non ha uno scheletro, nella balena franca ha una larghezza di 6 metri e le punte sono dirette verso l’esterno. La pinna dorsale è assente. Le pinne pettorali sono a forma di trapezio e posseggono uno scheletro, essendo corrispondenti agli arti anteriori degli altri mammiferi, rispetto ai quali però ci sono numerose differenze, ad esempio l’ulna, l’omero e il radio sono piatti e corti. Si è manifestato, come negli altri Cetacei, il fenomeno della sindattilia, cioè la fusione delle dita, e della polifalangia per cui è aumentato il numero delle falangi. Servono a bilanciare il nuoto e per sterzare.

Il grasso, che ricopre tutto il corpo delle balene ad eccezione delle pinne, permette alla Balena franca australe di vivere in zone con temperature molto basse perché non consente la perdita di calore. Serve anche come riserva energetica, nonché per ridurre le irregolarità cutanee in modo da rendere il corpo più idrodinamico.

I Cetacei hanno lo stomaco diviso in camere, ognuna con una particolare funzione, a cui si aggiunge l’ampolla duodenale. Come nella maggior parte degli Ungulati, denominazione che indica gli animali con zoccoli, i Cetacei si nutrono della cellulosa che deriva da un altro carboidrato molto simile, la chitina, la quale costituisce la materia prima del carapace dei crostacei e dello scheletro delle prede più comuni. Nella prima camera dello stomaco ci sono acidi grassi in forma gassosa prodotti dalla fermentazione batterica della cellulosa, e come nei Ruminanti, le ghiandole gastriche si trovano solo nell’ultima porzione dello stomaco. La struttura dello stomaco evidenzia il legame fra Cetacei e Ungulati nei percorsi evolutivi, come è stato dimostrato anche da test genetici i quali hanno confermato le ipotesi evolutive formulate su base morfologica. È stata trovata un’affinità tra le proteine del sangue dei Cetacei e quelle dell’ippopotamo, della mucca, del cammello e del maiale.

Le balene franche australi non raggiungono solitamente grandi profondità nella caccia, ma a volte sono costrette a immergersi più profondamente per inseguire banchi più abbondanti di Krill. Il loro corpo, per resistere alle enormi pressioni dell’ambiente marino, ha subito numerosi adattamenti: il diaframma è posto in maniera più obliqua e gran parte delle costole sono libere, cioè senza connessione con lo sterno, il torace quindi è flessibile e si adatta alla compressione degli organi interni. Per quanto riguarda le orecchie, i canali interni sono molto resistenti e, come nei seni nasali, c’è un maggiore addensamento dei vasi sanguigni. È poi fondamentale la rete mirabile, un fitto intreccio di capillari, la quale probabilmente equilibra la pressione sanguigna, ed è posizionata in diverse parti del corpo ma più estesa nella zona dorsale, vicino alla colonna vertebrale e al torace; evita poi l’embolia come fa anche il collasso degli alveoli polmonari che impedisce gli scambi gassosi e quindi l’assorbimento d’azoto.

Le balene hanno inoltre una differenza nel numero di battiti del cuore tra la superficie e l’immersione, in modo da permettere la ridistribuzione del flusso sanguigno quando sono immerse, che privilegia gli organi principali (cervello, cuore e polmoni) e una riduzione verso quelli più adattabili. Alla diminuzione di ossigeno coincide una riduzione del metabolismo che nei tessuti meno irrorati diventa di tipo anaerobico.

La rete mirabile e l’aritmia cardiaca fanno sì che gli organi più importanti abbiano un maggior apporto di sangue rispetto alle aree periferiche; così il cervello è irrorato attraverso la rete mirabile toracica-spinale e non attraverso l’arteria carotide come negli altri mammiferi.

La tecnica di respirazione consiste nell’iniziare ad espirare prima di raggiungere la superficie in modo da sfruttare al massimo il periodo che passano fuori dall’acqua. Ciò permette anche la loro individuazione in mare aperto, visto che la loro emersione è preceduta dalla risalita di bolle d’aria, che poi divengono vere e proprie colonne d’acqua, anche di 4 metri di altezza, con la tipica forma a V, dovuta ai due orifizi respiratori.

I SENSI

Il mondo marino è ricco di stimoli come luci, suoni, segnali chimici, che le Balene franche avvertono e usano per la ricerca di cibo, la riproduzione, la fuga dai predatori. I sistemi sensitivi quindi hanno subito un’evoluzione per adattarsi all’ambiente acquatico, e sono simili fra le varie specie di Cetacei.

VISTA: l’occhio dei mammiferi è come una macchina fotografica in cui l’immagine viene prima messa a fuoco dall’obiettivo e poi registrata dalla pellicola. Il ruolo dell’obiettivo è ricoperto dalla pupilla, dalla cornea e dal cristallino, mentre fa da pellicola la retina, che poi trasferisce l’immagine al sistema nervoso centrale che la elabora.

UDITO: le onde sonore subiscono un cambiamento nel passaggio dall’aria all’acqua. Nell’orecchio dei mammiferi terrestri questo fenomeno fa si che si possa identificare la direzione di un suono quando alla sua onda passa attraverso i liquidi dell’orecchio medio. I Cetacei non possono fare questo, perché in acqua la differenza tra il liquido interno e quello del mezzo esterno è minima così il suono si propagherebbe senza essere direzionato. I Cetacei così hanno adottato il metodo inverso: le onde passano dal liquido all’aria. Quindi il sistema uditivo dei Cetacei è composto dalle ossa del cranio, che sono attraversate dai suoni sopratutto nella mascella inferiore che posteriormente è più sottile e vibra facilmente, e dal corpo ovale di grasso. Questo facilita la conduzione e si collega direttamente alla bolla timpanica, che avvolge la parte interna dell’orecchio creando un’intercapedine detta finestra acustica. A sua volta la bolla timpanica è posta in un sacco aereo che la isola dal resto delle ossa del cranio. Si crea così un sistema liquido-aria-liquido in cui passa il suono e che ne permette la distinzione direzionale.

GUSTO E OLFATTO: si crede che i Cetacei siano privi del senso olfattivo visto che non hanno gli apparati periferici cioè i nervi dei bulbi olfattivi, mentre vi sono i recettori del gusto. È probabile che gli stimoli chimici arrivino al cervello secondo modalità diverse rispetto agli altri mammiferi.

TATTO: la pelle dei Cetacei è un organo molto sensibile, che riesce a percepire le sostanze chimiche, anche perché queste si trovano in un ottimo solvente qual è l’acqua.

La pelle di questi mammiferi è cosparsa di terminazioni nervose e recettori. Questi ultimi forniscono all’animale informazioni sull’ambiente in cui si trova, come ad esempio il livello di profondità o di pressione e fanno modificare la forma della pelle durante il nuoto. Per esempio i recettori intorno agli sfiatatoi consentono all’animale di aprirli e di chiuderli in sincronia con la fase del nuoto.

SOCIALITA'

Si aggrega in piccoli gruppi che vanno da 2 a 10 individui, madri e figli, in passato assai più numerosi, non stabili nonostante la stretta unione tra madre e cucciolo, comune in quasi tutti i mammiferi.

La riproduzione avviene nel periodo fra gennaio e marzo, come già detto vicino le coste dei continenti australi. La balena franca ha la sua prima cucciolata ai 7 o 9 anni d' età. L' accoppiamento è un evento spettacolare: la femmina spesso si colloca a pancia in su allo scopo di evitare l' accoppiamento, ma quando deve girarsi per respirare, i maschi cercano di accoppiarsi, ma vi riescono solo dopo una dura competizione fra loro. Il periodo di gestazione dura più o meno 10 mesi e il parto, di un unico piccolo, avviene tra novembre e gennaio.

La Penisola di Valdès è uno dei luoghi preferiti dalle Balene per partorire i cuccioli, che passano qui i primi tre mesi di vita. Le nascite si susseguono, in genere, ad intervalli di almeno tre anni, durante i quali la femmina dedica ai cuccioli tutte le complesse cure parentali, anche dopo lo svezzamento che avviene dopo 8 mesi. I cuccioli al nascere misurano in media 5,5 metri.

La longevità delle Balena è un dato estremamente difficile anche da stimare. Varia secondo la specie e di alcune è sconosciuto del tutto. Si presume che la Balena della Groenlandia (Balaena mysticetus) possa vivere anche 180 anni, ma è un record assoluto, visto che i dati certi in nostro possesso parlano di una vita media di 50 - 80 anni.

COME NUOTANO

La tecnica di nuoto detta “a vela” è una particolarità di questa specie. Osservata la prima volta nel 1986 da Payne, che oggi si occupa della loro salvaguardia, consiste nell’assumere una posizione verticale con la coda fuori dall’acqua perpendicolare al vento. La coda così, lunga 6 metri, viene usata come vela, cioè spinge l’animale che percorre lo stesso tratto di mare più volte senza grande sforzo, soprattutto nella zona Antartica dove tirano forti venti. Questi comportamenti prima erano stati associati al gioco ma successivi studi hanno dimostrato il loro fine predatorio.

COSA MANGIANO

Le prede delle Balene australi sono Efausidi adulti, che vanno a costituire quel generico gruppo di microrganismi detti Krill, e che si spostano alla velocità di circa 30 cm/sec. Le larve riescono a fuggire dal fitto intreccio di filtraggio che è la bocca della balena, la quale si presenta come una “rete selettiva” naturale, in modo da garantire il raggiungimento dello stato riproduttivo di questi organismi e mantenere l’equilibrio ambientale.

La Balena franca australe adotta un tipo di caccia basata sulla filtrazione di banchi abbondanti di Krill. Ci sono varie teorie su come possa individuare i banchi: una è che ascolti il rumore prodotto da questi microrganismi, per altri usa l’ecolocalizzazione, che era una capacità prima attribuita solo agli Odontoceti (cetacei coi denti, per esempio i delfini) ma già da alcuni anni riconosciuta anche ai Misticeti. Altri studiosi ancora credono che semplicemente ricordino dove in precedenza la caccia aveva avuto buon esito. Quando i banchi sono abbondanti si trovano in superficie e le balene nuotano avanti e dietro lungo lo stesso percorso alla velocità di 15 km/h. Quando invece le prede sono scarse si trovano sul fondo. Allora la balena è costretta a fare una serie di brevi immersioni, muovendosi in diverse direzioni.

Quando incontra un banco sufficientemente grande si immerge sempre nello steso punto per periodi più lunghi. Dopo 10 immersioni si ferma in superficie per poco più di 10 minuti, scuotendo i fanoni. Ciò probabilmente è dovuto al fatto che la balena si stanchi in queste immersioni, essendo abituata a cacciare in superficie, oppure al fatto che l’abbondanza di prede provoca un intasamento della prima camera dello stomaco che ha bisogno di tempo per svuotarsi e lasciare posto ad un nuovo pasto.

PERICOLO ESTINZIONE

A causa della caccia di balene, questa specie, che nel XVII secolo contava una popolazione di 300.000 esemplari, oggi arriva appena a 4.000. Da quando è stata dichiarata specie protetta nel 1935 la popolazione è cominciata a crescere di un 7% annuo. È sempre stata una delle specie preferite dai balenieri che la chiamavano “right”, giusta, per il fatto che nuota lentamente e non è solita compiere immersioni profonde né lunghe. Era perciò adatta ad essere arpionata. Oggi la caccia non è una minaccia forte come un tempo, anche se ci sono ancora balenieri di frodo, ma questa specie è nuovamente in pericolo, come la maggior parte dei Cetacei, per l’assottigliamento della fascia dell’ozono e la conseguente penetrazione di raggi UV che alterano la produzione e la concentrazione di Krill, nonché per l’inquinamento chimico dei mari.

GLOSSARIO

Eucarioti: organismi le cui cellule hanno il nucleo provvisto di una membrana che lo delimita rispetto al citoplasma

Deuterost: Nella tassonomia animale, gruppo di organismi nei quali l’apertura boccale non deriva dal blastoporo che dà invece origine all’apertura anale.

Gnatostoma: Nella tassonomia animale, tutti i vertebrati provvisti di mascelle articolate e organi olfattori pari.

Teri: Nella tassonomia animale, gruppo che comprende gli Euteri (organismi con placenta) e i Marsupiali, oltre ad alcune forme di fossili.

Valeria Vastano

Classe 5^A Liceo Scientifico Tecnologico “E.Mattei” di Rosignano Solvay (Li)