Cetáceo (ordem Cetacea), qualquer membro de um grupo de mamíferos totalmente aquático, comumente conhecido como baleias, golfinhos e botos. Os gregos antigos reconheceram que os cetáceos respiram ar, dão à luz a viver jovens, produzem leite e têm cabelos - todos os aspectos dos mamíferos. Devido à sua forma corporal, no entanto, os cetáceos eram geralmente agrupados com os peixes. Os cetáceos são inteiramente carnívoros, embora os membros da ordem Sirenia (peixes-boi, dugongos e vaca marinha de Steller) já tenham sido referidos como os "Cetáceos herbívoros". No passado, os cetáceos eram recursos importantes (veja caça às baleias), mas no final do século XX sua importância econômica era quase exclusivamente devido à observação de baleias, uma atividade turística e a principal fonte de renda para certas regiões costeiras de muitos países.
Forma e função
Características gerais
Superfície corporal
A cobertura capilar comum aos mamíferos é drasticamente reduzida nos cetáceos, provavelmente porque o cabelo é um isolante inadequado quando molhado e aumenta o arrasto durante a natação. Os pêlos dos cetáceos são restritos à cabeça, com folículos isolados na mandíbula e no focinho. Pensa-se que estes sejam restos de bigodes sensoriais (vibrissas). A pigmentação externa é importante para muitos animais como base para o reconhecimento individual e o reconhecimento de espécies. O cabelo define o padrão de cores da maioria dos mamíferos, mas, como os cetáceos têm muito pouco cabelo, a camada externa da pele (epiderme) produz suas marcas, geralmente em tons de preto e branco. A aparência de alguns cetáceos é afetada por vários organismos que vivem na ou na pele. Exemplos incluem algas amarelas que colorem a superfície inferior do corpo de baleias azuis (Balaenoptera musculus) e a variedade de organismos esbranquiçados que vivem em corpos de baleias cinzas (Eschrichtius robustus) e baleias francas (família Balaenidae).
Adaptações locomotoras
A adaptação mais notável dos cetáceos à vida na água é o seu sistema de locomotivas. Como os cetáceos descendem de mamíferos que moviam seus membros em um plano vertical, e não em um plano horizontal, eles usam movimentos verticais quando nadam, em vez de movimentos horizontais como um crocodilo ou peixe. Os cetáceos evoluíram de animais terrestres de quatro patas (quadrúpedes), para os quais os membros tiveram um papel primordial nos movimentos, para criaturas aquáticas praticamente sem membros que vivem em um ambiente onde os músculos das costas são mais importantes. Os membros anteriores ainda estão presentes, mas são reduzidos a nadadeiras semelhantes a barbatanas, com ossos do braço encurtados e nenhum dedo individual. Os membros posteriores estão completamente perdidos; apenas elementos vestigiais às vezes permanecem internamente. Remanescentes pélvicos ocorrem em todas as cetáceos, exceto nas baleias anãs e pigmeus. Nadadeiras ajudam a dirigir, enquanto os músculos das costas, que são muito grandes, dirigem a cauda para impulsionar o animal. Os cetáceos desenvolveram flukes horizontais que aumentam a área de propulsão impulsionada pelos músculos das costas. Como os peixes, quase todos os cetáceos possuem uma barbatana dorsal que serve como quilha. A barbatana dorsal e as patas são compostas de tecido conjuntivo, não de osso. Outros tecidos conjuntivos, como orelhas externas, foram perdidos e os órgãos genitais masculinos se moveram internamente.
Respiração
Normalmente, os cetáceos respiram enquanto se movem através da água e passam pouco tempo na superfície, onde expiram em uma ventilação explosiva chamada golpe. O golpe é expulso à força e pode ser comparado a uma tosse. Os cetáceos usam até 80% do volume pulmonar em uma única respiração, em contraste com os humanos, que usam apenas 20%. O golpe é visível por causa da condensação da água e partículas mucosas; golpes de baleias azuis costumam ter mais de 6 metros de altura. Quando um mamífero terrestre perde a consciência, respira reflexivamente, mas a respiração não é um reflexo nos cetáceos. Assim, quando um cetáceo perde a consciência, não respira e morre rapidamente. Por esse motivo, os veterinários precisaram aperfeiçoar os respiradores antes que os golfinhos pudessem ser anestesiados com sucesso.
Circulação e termorregulação
Os cetáceos, como todos os mamíferos, têm um coração de quatro câmaras com ventrículos e aurículas emparelhados. O padrão de circulação é semelhante ao de outros mamíferos, com exceção de uma série de reservatórios bem desenvolvidos para o sangue oxigenado chamado rete mirabile, para "rede maravilhosa". Eles fornecem desvios que permitem aos cetáceos isolar a circulação muscular esquelética durante o mergulho enquanto usam o oxigênio armazenado no sangue restante para manter o coração e o cérebro - os dois órgãos que dependem de um suprimento constante de oxigênio para sobreviver.
A água conduz o calor muito mais rapidamente que o ar e é mais fria que a temperatura corporal dos mamíferos, de cerca de 37 ° C (98,6 ° F). A evolução dos cetáceos enfrentou esse problema de três maneiras: reduzindo os apêndices externos que perdem calor, desenvolvendo uma camada isolante de gordura e desenvolvendo a circulação contracorrente para minimizar a perda de calor. A redução de vários apêndices, como mencionado acima, também facilita a locomoção na água.
Nas baleias, uma camada da pele (derme) evoluiu para uma manta de gordura, que é extremamente rica em gorduras e óleos e, portanto, conduz mal o calor. Este cobertor cobre todo o corpo e tem até 30 cm de espessura em baleias grandes, representando uma parte significativa do peso do animal. O rendimento de óleo de gordura de uma baleia azul, por exemplo, era de até 50 toneladas.
O mecanismo mais importante na termorregulação dos cetáceos é o desenvolvimento das trocas sanguíneas contracorrentes, uma adaptação que permite ao animal conservar ou dissipar o calor conforme necessário. O sangue que drena da superfície da pele foi resfriado pelo contato próximo com o ambiente externo e pode retornar ao coração do cetáceo por duas vias diferentes. Se retornar pela via periférica, o sangue retorna ao coração pelas veias superficiais, onde continua a perder calor e chega ao coração fresco. Isso despeja o excesso de calor do animal no meio ambiente. Esse derramamento de calor é particularmente importante para as baleias grandes, devido à sua enorme relação área / volume de superfície. Se, no entanto, a temperatura corporal da baleia já estiver fria, o sangue venoso sem oxigênio pode retornar ao coração através de vasos que estão envolvidos em artérias que transportam sangue quente para a periferia do animal. Ao longo desta rota, o sangue venoso é aquecido pelo sangue arterial e chega ao coração quente. O sangue arterial, tendo transferido seu calor para o sangue venoso e não para o meio ambiente, chega pré-resfriado à superfície da pele.
Adaptações alimentares
Antes de os cetáceos evoluírem as adaptações aquáticas, eles possuíam um conjunto de dentes totalmente diferenciado (dentição por heterodonte), incluindo incisivos, caninos, pré-molares e molares. À medida que os animais se adaptavam à locomoção aquática e perdiam a capacidade de manipular os alimentos com os membros anteriores, começaram a pegar a comida e a engolir por inteiro. Nas baleias dentadas (subordem Odontoceti), a dentição por heterodonte diminuiu e foi substituída por uma dentição homodonte, na qual todo dente é um cone simples. O número de dentes varia entre as baleias dentadas, de duas nas baleias de bico (família Ziphiidae [Hyperoodontidae em algumas classificações]) a 242 no golfinho do rio La Plata (Pontoporia blainvillei), para permitir a captura eficiente de presas. As baleias de barbatana (subordem Mysticeti), por outro lado, perderam todos os dentes nas duas mandíbulas e, em vez disso, têm duas fileiras de placas de barbatana nas mandíbulas superiores. Este aparelho permite que as baleias consomem grandes quantidades de presas pequenas em um único bocado.
Em geral, as baleias têm bocas relativamente grandes. A boca de uma cabeça de arco adulta, ou baleia-gronelândia (Balaena mysticetus), mede cinco metros de comprimento e três metros de largura e é a maior cavidade oral já registrada. O estômago nos cetáceos é composto por quatro compartimentos: floresta natural, estômago principal, câmaras de conexão e estômago pilórico. O forestomach é na verdade uma dilatação do esôfago e é revestido com epitélio simples (camadas de células achatadas). Ele atua apenas como uma câmara de retenção e, portanto, não é um estômago verdadeiro. O estômago principal, revestido com epitélio gástrico ativo, é o primeiro compartimento digestivo verdadeiro e é seguido pelas pequenas câmaras de conexão e pelo estômago pilórico. A partir daí, o alimento entra no intestino delgado através do esfíncter pilórico e da ampola duodenal. A maioria dos cetáceos não possui ceco ou apêndice, e na maioria não há diferença anatômica entre o intestino delgado e o intestino grosso.
Os sentidos
O sistema sensorial de qualquer animal pode ser dividido em sentidos somestésicos - aqueles relacionados a todo o corpo - e sentidos especiais associados a órgãos específicos, como olhos e ouvidos. Os sentidos da anestesia são divididos em exteroceptivos (iniciados por estímulos externos ao corpo), proprioceptivos (iniciados dentro do corpo, determinando a orientação das partes do corpo em relação à outra e a orientação do corpo no espaço) e visceral (geralmente a partir de órgãos internos). e geralmente doloroso). Os cetáceos, tanto quanto se sabe, estão sujeitos às conhecidas sensações exteroceptivas. Por exemplo, animais em cativeiro e presos respondem a estímulos de toque, dor e calor. Como a avaliação precisa das outras modalidades somestésicas (proprioceptivas e viscerais) é difícil, os cientistas simplesmente assumiram sua presença.
Os sentidos especiais respondem a estímulos registrados por órgãos ou tecidos especializados. Uma maneira de quantificar a presença de um sentido especial em um animal é considerar os órgãos envolvidos.
Cheiro
O sentido do olfato pode ser definido como aquelas sensações transmitidas do nariz ao cérebro pelo nervo olfativo. As baleias dentadas perderam o nervo olfativo, portanto, por definição, são incapazes de cheirar. Por outro lado, eles usam "quase-olfação" (veja abaixo). As baleias Baleen mantiveram esse nervo e têm uma área reduzida para olfação na passagem nasal, mas esse sentido é ativo apenas enquanto o animal está respirando na superfície.
Gosto
Golfinhos em cativeiro (família Delphinidae) geralmente exercem discriminação de sabor alimentar comparável à capacidade humana, apesar de a presença de papilas gustativas em cetáceos não ter sido demonstrada. Independentemente disso, os golfinhos demonstraram ser sensíveis às quatro qualidades padrão de sabor: doce, salgado, azedo e amargo. Foi estabelecido que o golfinho (Tursiops truncatus) possui um sentido altamente eficaz, chamado quase olfação, operando através de cavidades na parte posterior da língua. Esse sentido permite que os golfinhos experimentem o que seria classificado como cheiro, mas a quase olfação não envolve as passagens nasais.
Vista
Os cetáceos têm olhos bem desenvolvidos e boa visão. A noção popular de que as baleias têm visão reduzida provavelmente se baseia no tamanho relativo de seus olhos, mas essa suposição é funcionalmente incorreta. A visão na água e no ar foi avaliada experimentalmente em golfinhos em cativeiro e considerada excelente. Eles têm visão binocular sobre pelo menos parte do campo visual, mas são amplamente insensíveis à cor. Em um gênero de golfinho (Platanista dos rios lamacentos Ganges e Indus), os olhos são reduzidos a órgãos que podem detectar apenas a diferença entre claro e escuro. A abertura externa para o olho é uma fenda com apenas 2 a 3 cm de comprimento.
Audição
Sabe-se que baleias e golfinhos possuem um senso agudo de audição. Ao se aproximar das baleias, os baleeiros abafavam os remos para impedir que os animais os ouvissem. Pesquisas realizadas com animais em cativeiro na década de 1950 demonstraram quantitativamente que os golfinhos produzem e são sensíveis a sons na faixa ultrassônica. Verificou-se que golfinhos e botos têm a capacidade de obter informações sobre seu ambiente ouvindo ecos de sons que eles produziram (ecolocalização). A quantidade de informação obtida por um golfinho ecolocal é semelhante à obtida com os olhos de um ser humano avistado.
A sensibilidade sonora dos golfinhos diminui perto do fundo do espectro acústico humano (40–50 hertz), mas este é o começo do intervalo usado pelas grandes baleias. As baleias finas (Balaenoptera physalus) e as baleias azuis foram registradas produzindo sons subsônicos em torno de 10 hertz e são capazes de produzir ruídos extremamente altos nessas frequências. A força dessas vocalizações permitiu que uma baleia azul fosse seguida por conjuntos fixos de hidrofones no fundo do oceano por 43 dias, em um curso de 2.700 km (1.700 milhas).
