Orang-orang telah bercerita tentang suara aneh di bawah air selama ribuan tahun, namun baru pada pertengahan abad ke-20 ilmuwan menemukan salah satu penyebabnya: paus, yang bernyanyi dan bersiul serta berdecit di lautan biru.
Cara di mana beberapa paus menghasilkan suara ini telah tetap menjadi misteri. Sebuah penelitian yang dipublikasikan pada hari Rabu dalam jurnal Nature menyajikan penjelasan baru, yang ditemukan berkat sebuah alat yang memaksa udara melewati kotak suara tiga paus mati.
Kotak suara, atau laring, adalah organ kuno. “Ini berkembang ketika ikan merangkak keluar dari laut dan hewan membutuhkan cara untuk memisahkan udara yang mereka hirup dari makanan yang mereka telan,” kata Coen Elemans, salah satu penulis penelitian ini dan seorang profesor biologi di University of Southern Denmark.
Laring berfungsi seperti ruang tunggu menuju tenggorokan, atau trakea, dengan jaringan yang disebut epiglotis menjaga agar makanan dan minuman tidak masuk ke dalam trakea. Sedikit di bawah epiglotis, mamalia telah berkembang dengan lipatan jaringan tambahan, yang disebut pita suara atau lipatan suara, yang menghasilkan suara ketika udara yang dikeluarkan dari paru-paru membuat mereka bergetar.
Ketika nenek moyang paus yang tinggal di darat kembali ke laut, “mereka pada dasarnya harus mengubah laring, karena ketika hewan ini bernapas di permukaan, mereka perlu mengeluarkan banyak udara dengan cepat,” kata Dr. Elemans. Lipatan suara seperti milik mamalia daratan bisa menghalangi.
Paus ber gigi, seperti paus sperma dan lumba-lumba, menggunakan laring mereka seperti sumbat untuk menyegel saluran napas mereka; mereka berevolusi dengan cara menghasilkan suara di rongga hidung mereka. Namun ilmuwan menduga bahwa paus baleen, termasuk paus humpback dan paus biru, masih menggunakan kotak suara mereka.
Paus ini terlalu besar untuk dipelihara dalam penangkaran dan cenderung melakukan sebagian besar berbicara dalam air yang terlalu dalam yang tidak memungkinkan penyelam mengumpulkan data ultrasound atau MRI. Sebagai gantinya, Dr. Elemans dan koleganya memeriksa hal terbaik berikutnya: kotak suara yang baru diawetkan yang diotopsi dari tiga paus baleen yang telah mati setelah terdampar, dua di Denmark dan satu di Skotlandia. Satu humpback, satu minke, dan satu sei.
Para peneliti menempelkan kotak suara paus yang berukuran dua kaki pada serangkaian pipa dan menyalurkan udara melalui mereka. Pada awalnya, kotak suara gagal mengeluarkan suara. Tetapi ketika para peneliti memposisikan laring sehingga bantalan lemak yang terhubung ke suara bergetar terhadap lipatan suara, lab diisi dengan suara paus yang sedang berkicau.
Dalam hal kegembiraan di antara para peneliti di lab, “skala dari satu hingga 10, ini adalah 11,” kata W. Tecumseh Fitch, seorang penulis penelitian ini dan seorang profesor biologi kognitif di University of Vienna. Cara menghasilkan suara ini, dengan udara yang tertekan antara bantalan lemak dan lipatan suara, belum pernah terlihat pada hewan lain.
Joy S. Reidenberg, seorang profesor anatomi di Icahn School of Medicine at Mount Sinai yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa eksperimen ini “mengubah perspektif kita tentang bagaimana suara dibuat di dalam paus ini, dan mungkin menunjukkan kepada kita mekanisme yang mungkin digunakan oleh paus untuk menghasilkan lebih dari satu suara pada saat yang sama.”
Dia mencatat bahwa studi ini terbatas oleh jumlah kecil kotak suara paus yang tersedia untuk analisis, dan mungkin bermanfaat untuk memeriksa sejumlah lebih besar sampel, terutama paus humpback dewasa jantan yang menghasilkan lagu-lagu yang kompleks.
Para peneliti juga membuat model digital untuk memeriksa bagaimana kendala kapasitas paru-paru dan tekanan air mungkin memengaruhi di mana dan bagaimana paus mengeluarkan suaranya. Temuan ini menunjukkan bahwa paus terbatas untuk mengeluarkan suara di perairan dangkal. Sayangnya, ini juga tempat di mana suara dari aktivitas manusia seperti pelayaran mungkin mengganggu dengan suara paus.
Christopher W. Clark, seorang profesor emeritus pada neurobiologi dan perilaku di Cornell University yang tidak terlibat dalam proyek ini, mengatakan bahwa kompleksitas suara yang berjalan di bawah air menunjukkan bahwa kemampuan paus untuk berkomunikasi mungkin tidak begitu terganggu oleh kebisingan pelayaran seperti yang disarankan oleh penelitian ini.
Dan, katanya, penelitian ini menawarkan “tanda jalan” menunjukkan di mana para peneliti harus fokus untuk belajar tentang bagaimana dan di mana paus sebenarnya berkomunikasi satu sama lain.