Communicating underwater is challenging. Light and odors don't travel well, so it's hard for animals to see or smell. But sound moves about four times faster in water than in air, so in this dark environment, marine mammals often rely on vocalization to communicate.
Komunikasi di bawah air sangat menantang. Cahaya dan bau susah merambat, sulit bagi hewan untuk melihat atau membau tapi suara merambat empat kali lebih cepat di air daripada di udara, maka di lingkungan gelap ini, mamalia laut mengandalkan vokalisasi untuk berkomunikasi.
That's why a chorus of sounds fills the ocean. Clicks, pulses, whistles, groans, boings, cries, and trills, to name a few. But the most famous parts of this underwater symphony are the evocative melodies, or songs, composed by the world's largest mammals, whales.
Itulah mengapa berbagai jenis suara memadati lautan. Bunyi klik, denyutan, siulan, erangan, dentangan, jeritan, dan getaran, serta jenis suara lainnya. Tapi bagian yang terkenal dari simfoni bawah laut ini adalah melodi atau nyanyian yang menggugah dari mamalia terbesar di dunia, paus.
Whale songs are one of the most sophisticated communication systems in the animal kingdom. Only a few species are known to sing. Blue, fin, bowhead minke whales, and of course humpback whales. These are all baleen whales which use hairy baleen plates instead of teeth to trap their prey. Meanwhile, toothed whales do use echolocation, and they and other species of baleen whales make social sounds, such as cries and whistles, to communicate. But those vocalizations lack the complexity of songs.
Nyanyian paus adalah sistem komunikasi paling rumit pada kingdom animalia. Hanya sedikit spesies yang dikenal menghasilkan nyanyian. Paus biru, paus sirip, paus kepala busur, paus minke, dan tentu saja paus bungkuk. Semuanya termasuk paus baleen yang menggunakan pelat baleen berambut, bukan gigi, untuk menjebak mangsanya. Sementara itu, paus bergigi juga menggunakan biosonar, mereka dan spesies paus baleen lainnya menghasilkan suara seperti jeritan dan siulan untuk berkomunikasi. Tetapi, vokalisasi seperti itu kompleksitas lagunya rendah.
So how do they do it? Land mammals like us generate sound by moving air over our vocal cords when we exhale, causing them to vibrate. Baleen whales have a U-shaped fold of tissue between their lungs and their large inflatable organs called laryngeal sacs. We don't know this for sure because it's essentially impossible to observe the internal organs of a living, singing whale, but we think that when a whale sings, muscular contractions in the throat and chest move air from the lungs across the U-fold and into the laryngeal sacs, causing the U-fold to vibrate. The resulting sound resonates in the sacs like a choir singing in a cathedral making songs loud enough to propagate up to thousands of kilometers away. Whales don't have to exhale to sing. Instead, the air is recycled back into the lungs, creating sound once more.
Jadi bagaimana mereka melakukannya? Mamalia darat seperti kita membuat suara dengan menggerakkan udara pada pita suara saat kita menghembuskan udara, akibatnya pita suara bergetar. Paus baleen memiliki lipatan jaringan berbentuk U di antara paru-paru dan kantong laring, yaitu organ besar yang dapat digembungkan. Kita tidak tahu secara pasti karena terlalu sulit untuk mengamati organ dalam pada paus hidup yang sedang bersuara, tapi kita menduga saat paus bersuara, kontraksi otot pada tenggorokan dan dada menggerakkan air dari paru-paru melewati lipatan U menuju kantong laring, menyebabkan lipatan U bergetar. Bunyi yang dihasilkan beresonansi dalam kantong seperti paduan suara di katedral membuat suara cukup keras untuk menyebar ribuan kilometer jauhnya. Paus tidak harus menghembus napas untuk bersuara. Sebaliknya, udara dihembuskan balik ke paru-paru, menghasilkan suara sekali lagi.
One reason whale songs are so fascinating is their pattern. Units, like moans, cries, and chirps are arranged in phrases. Repeated phrases are assembled into themes. Multiple themes repeated in a predictable pattern create a song. This hierarchical structure is a kind of grammar. Whale songs are extremely variable in duration, and whales can repeat them over and over. In one recorded session, a humpback whale sang for 22 hours.
Alasan nyanyian paus sangat mencengangkan adalah karena polanya. Unit-unitnya, seperti erangan, jeritan, dan cicitan tersusun dalam frase-frase. Frase-frase berulang dirangkai menjadi tema. Beberapa tema diulang dalam pola tertentu menjadi satu lagu. Struktur bertingkat ini serupa dengan tata bahasa. Nyanyian paus sangat bervariasi dalam durasinya, dan paus dapat mengulanginya terus-menerus. Dalam satu sesi yang terekam, paus bongkok bernyanyi selama 22 jam.
And why do they do it? We don't yet know the exact purpose, but we can speculate. Given that the singers are males and they mostly sing during the mating season, songs might be used to attract females. Or perhaps they're territorial, used to deter other males.
Dan mengapa mereka melakukannya? Kita belum tahu tujuan pastinya, tapi kita bisa menebaknya. Misalnya paus jantan, mereka bernyanyi paling sering selama musim kawin, nyanyian itu mungkin untuk menarik paus betina. Atau nyanyian itu untuk menandai wilayah, menakuti paus jantan yang lain.
Whales return to the same feeding and breeding grounds annually, and each discrete population has a different song. Songs evolve over time as units or phrases are added, changed, or dropped. And when males from different populations are feeding within earshot, phrases are often exchanged, maybe because new songs make them more attractive to breeding females. This is one of the fastest examples of cultural transmission, where learned behaviors are passed between unrelated individuals of the same species.
Paus kembali ke tempat mencari makan dan berkembang biak, setiap tahunnya, dan tiap populasi yang terpisah memiliki nyanyian yang berbeda. Nyanyian terus berevolusi, unit atau frase ditambah, diubah, atau dihilangkan. Dan saat pejantan dari populasi berbeda mencari makan dalam jarak pendengaran, frase-frase sering dipertukarkan, mungkin karena nyanyian yang baru lebih menarik betina untuk kawin. Ini salah satu contoh tercepat penyebaran budaya, di mana perilaku yang dipelajari ditularkan di antara individu asing dari spesies yang sama.
We can eavesdrop on these songs using underwater microphones called hydrophones. These help us track species when sightings or genetic samples are rare. For example, scientists have been able to differentiate the elusive blue whale's populations worldwide based on their songs. But the oceans are getting noisier as a result of human activity. Boating, military sonar, underwater construction, and seismic surveys for oil are occurring more often which may interfere with whale's communication. Some whales will avoid key feeding or breeding grounds if human noise is too loud. And humpback whales have been observed to reduce their singing in response to noise 200 kilometers away. Limiting human activity along migratory routes and in other critical habitats, and reducing noise pollution throughout the ocean would help ensure whales continued survival. If the whales can keep singing and we can keep listening, maybe one day we'll truly understand what they're saying.
Kita bisa menguping lagu-lagu itu menggunakan mikrofon bawah air yang disebut hidrofon. Alat itu membantu untuk melacak spesies dengan penampakan dan genetika langka. Misalnya, ilmuwan sudah bisa membedakan populasi paus biru yang sukar ditemui, berdasarkan nyanyiannya. Tapi samudra semakin berisik karena aktivitas manusia. Perahu, sonar militer, konstruksi bawah air, dan penelitian seismik untuk mencari minyak, makin sering terjadi yang dapat mengganggu komunikasi paus. Paus akan menghindari tempat mencari makan dan pembiakan jika kebisingan oleh manusia terlalu keras. Paus biru telah teramati mengurangi nyanyiannya karena ada kebisingan yang jaraknya 200 kilometer. Membatasi aktivitas manusia sepanjang rute migrasi dan di habitat penting lainnya, serta mengurangi polusi suara di seluruh samudra akan membantu menjamin kelangsungan hidup paus. Jika paus bisa terus bernyanyi dan kita tetap bisa mendengarnya, mungkin suatu hari kita dapat benar-benar memahami yang mereka bicarakan.