S6 Mamíferos marinhos

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Este mamífero marinho possui um sistema sensorial altamente especializado para o ambiente aquático. Um golfinho produz cliques acústicos de banda larga e alta intensidade que lhe permitem ecolocalizar objetos com uma resolução espacial muito fina, semelhante ao sistema de ecolocalização de um morcego, conforme descrito em outro modelo deste conjunto. A estrutura do eco recebido também permite discriminar entre as propriedades de diferentes objetos, incluindo diferenças em seu material.

O alcance máximo dessa ecolocalização é determinado pelo equilíbrio entre o sinal e o ruído de fundo, conforme descrito em outro modelo deste conjunto baseado na teoria da detecção de sinal: o objeto torna-se indetectável quando o eco recebido fica abaixo do limiar de detecção. A propagação acústica na água permite longos alcances em baixas frequências, mas a absorção aumenta rapidamente à medida que a frequência aumenta. O fato de o clique do golfinho ter uma frequência mais alta permite que ele obtenha informações mais detalhadas, mas aumenta sua atenuação e, consequentemente, reduz a distância efetiva de ecolocalização. Uma baleia resolve essa relação de compromisso entre frequência e alcance de maneira diferente. Seus sons de baixa frequência podem se propagar por grandes distâncias e, sob certas condições oceânicas, aproveitar regiões onde a estrutura da velocidade do som favorece seu confinamento por refração. No canal sonoro profundo, onde a velocidade do som é mínima, as ondas podem permanecer confinadas em torno de uma certa profundidade e se propagar por distâncias enormes com perdas relativamente pequenas. A frequência mais baixa desses sinais reduz sua absorção e aumenta seu alcance potencial, facilitando a comunicação a longa distância.

O olho do golfinho, por outro lado, possui adaptações que lhe permitem funcionar tanto dentro quanto fora da água. Submerso, onde a diferença no índice de refração entre a água e a córnea é pequena, esta última contribui com pouco poder óptico. A lente, quase esférica e com alto poder, assume grande parte do foco necessário. A pupila e outras características ópticas também contribuem para manter a visão funcional sob condições de iluminação e refração muito diferentes. Essas adaptações permitem que o golfinho mantenha a capacidade visual tanto submerso quanto observando acima da água.

Finalmente, os cetáceos podem combinar sinais acústicos com outras fontes de informação durante suas extensas migrações. Foi proposto que algumas espécies possuam mecanismos de magnetorrecepção capazes de fornecer informações relacionadas ao campo geomagnético, possivelmente através de estruturas sensíveis a materiais magnéticos. Esse mecanismo seria fisicamente diferente da magnetorrecepção associada ao criptocromo, já estabelecida por outro modelo desse grupo para aves migratórias. Gradientes de intensidade e inclinação do campo magnético terrestre poderiam fornecer informações espaciais complementares durante a navegação oceânica. Quando uma baleia está mais distante de pontos de referência costeiros ou visuais, sinais globalmente disponíveis, como os acústicos e geomagnéticos, podem adquirir maior importância relativa para manter sua orientação durante uma migração de longa distância.

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