Da: Dana Sackett
A prima vista, i pesci non sembrano avere orecchie, ma questo non significa che non possano sentire. Anche se di solito non ci sono aperture sulla testa dei pesci per far entrare il suono, essi hanno orecchie interne che raccolgono il suono attraverso il loro corpo. Infatti, molti pesci si affidano alle loro orecchie per trovare l’habitat e i compagni, così come per deporre le uova, nuotare ed evitare i predatori. Questo ha senso se si considera che la trasmissione del suono in acqua è circa 4 volte più veloce dell’aria, permettendo ai pesci di comunicare attraverso il suono rapidamente e su distanze relativamente grandi.
Non tutti i pesci hanno un udito notevole, nonostante la rapida trasmissione del suono in acqua. Infatti la capacità di un pesce di sentire il suono varia drasticamente a seconda del disegno dell’orecchio interno. I pesci che hanno una connessione tra l’orecchio interno e una cavità riempita di gas, per esempio, hanno generalmente un udito migliore degli altri pesci. I pesci di solito sentono meglio nell’intervallo 30-1000Hz con alcune specie che possono rilevare fino a 5000Hz e altre specie molto eccezionali che sono sensibili agli infrasuoni o agli ultrasuoni (per confronto, le persone possono generalmente sentire tra 20 e 20.000Hz, anche se sono più sensibili ai suoni dell’acqua tra circa 400 e 2.000Hz).
Un esempio di come i pesci usano il suono, è per attirare e trovare compagni. I pesci maschi, per esempio, cantano per attirare le femmine, facendo la serenata alle femmine che vengono da lontano per deporre le loro uova nel nido del maschio. Misteriosamente, solo le femmine fertili rispondono a queste canzoni. Gli scienziati hanno suggerito che la ragione per cui solo le femmine fertili rispondono è l’aumento degli estrogeni (che le femmine fertili hanno in abbondanza). Questi livelli più alti di estrogeni sono stati visti per migliorare la capacità della femmina di sentire i canti di accoppiamento ad alta frequenza dei maschi. In effetti, questo studio è stato uno dei primi a suggerire una ragione per cui molti vertebrati, anche gli esseri umani, hanno recettori per gli estrogeni nelle orecchie.
Un altro esempio di come i pesci usano il suono viene da uno studio che ha usato suoni registrati da diversi tipi di habitat per vedere come rispondevano i pesci giovani. Hanno scoperto che i pesci giovani hanno usato i suoni di particolari habitat per orientarsi e guidare i movimenti notturni verso gli habitat desiderati della barriera corallina. Si tratta di un risultato importante in quanto le interruzioni di questi segnali acustici potrebbero inibire le migrazioni notturne dei pesci giovani verso gli habitat più protettivi della barriera.
Conoscendo il ruolo vitale che il suono può giocare nella sopravvivenza e nella riproduzione di alcuni pesci, si può immaginare come l’alterazione della capacità di sentire di un pesce possa avere un impatto significativo su di esso. Ci sono molti fattori che influenzano l’udito dei pesci. Un esempio ovvio è semplicemente il rumore. Il rumore nei nostri ambienti acquatici è cambiato nell’ultimo secolo, dato che sempre più persone usano barche a motore nelle zone costiere, e con l’aumento dello sviluppo costiero, dell’esplorazione di petrolio e gas, e della navigazione. Basta sedersi in una barca con un motore acceso per immaginare come un pesce possa sentirsi in una zona con un forte traffico di barche. Ma come influisce questo su questi pesci e sulla loro probabilità di riprodursi e sopravvivere? La risposta attuale è che in realtà non lo sappiamo.
Un altro fattore che può influenzare l’udito dei pesci è l’acidificazione dell’oceano. La velocità con cui l’anidride carbonica (CO2) viene assorbita dall’oceano aumenta con l’aumentare della concentrazione nella nostra atmosfera, con il risultato di un oceano più acido. La conseguente diminuzione del pH può diminuire la calcificazione negli organismi marini. Un potenziale problema per l’udito dei pesci, che si basa su una struttura di carbonato di calcio nell’orecchio interno (chiamato otolito). Mentre un precedente articolo del Fisheries Blog ha evidenziato uno studio in cui l’otolite delle spigole giovani era più grande piuttosto che più piccolo a causa dell’acidificazione (vedi perché qui), questo studio non ha valutato come questi cambiamenti avrebbero influenzato l’udito dei pesci. Un altro studio dell’Università di Miami ha trovato risultati simili per Cobia, un grande pesce tropicale, e ha suggerito che l’acidificazione può migliorare il loro udito. Tuttavia, un altro studio recente ha valutato come le condizioni arricchite di CO2 hanno influenzato l’udito dei giovani pesci pagliaccio ai rumori diurni della barriera, dimostrando che condizioni più arricchite di CO2 hanno abbassato la capacità dei pesci di sentire e rispondere ai rumori predatori della barriera. Un risultato che potrebbe avere un impatto negativo sulla sopravvivenza di questi giovani.
Inaspettatamente, un altro impatto sull’udito dei pesci potrebbe essere l’allevamento. Gli otoliti sono normalmente composti da aragonite (un minerale stabile di carbonato di calcio) con la rara presenza di vaterite invece (una forma meno stabile di carbonato di calcio) nei pesci selvatici. Tuttavia, si è scoperto che i pesci allevati negli incubatoi hanno fino a 10 volte più probabilità di avere otoliti vateritici rispetto alle loro controparti selvatiche, e si è anche suggerito di aver subito una perdita dell’udito come risultato. La ragione di questo fenomeno è ancora sconosciuta, ma è una considerazione importante per i programmi di ripopolamento basati su pesci allevati in cattività.
Ci sono molti fattori, oltre a quelli qui elencati, che possono influenzare l’udito dei pesci e causare impatti potenzialmente dannosi su quei pesci che fanno affidamento sulle loro orecchie per sopravvivere e riprodursi. Per molti di questi fattori, stiamo solo iniziando a capire come o realizzare che le attività umane possono interferire con l’udito dei pesci. È importante capire come le attività umane, sia in modi ovvi che inaspettati, abbiano un impatto sulla capacità dei pesci di riprodursi e sopravvivere per mantenere una pesca sana e proteggere i nostri ecosistemi acquatici.
Riferimenti e altro materiale di lettura:
Bass AH. 2016. Udito e ormoni: rendere omaggio all’approccio comparativo. In: Udito e ormoni Eds: Bass AH, Sisneros JA, Popper AN, Fay RR. Springer Handbook of Auditory Research. Springer International Publishing Svizzera. 57. DOI: 10.1007/978-3-319-26597-1_1
Bignami S, Enochs I, Manzello D, Sponaugle S, Cowen RK. 2013. L’acidificazione dell’oceano altera gli otoliti di una specie di pesce pan-tropicale con implicazioni per la funzione sensoriale. Atti della National Academy of Sciences USA. doi:10.1073/pnas.1301365110
Popper AN, Fay RR. Ripensare il rilevamento del suono da parte dei pesci. Hearing research 273:25-36.
Radford CA, Stanley JA, Simpson SD, Jeffs AG. 2011. I giovani pesci della barriera corallina usano il suono per individuare gli habitat. Coral Reefs. 30:295-305.
Reimer T, Dempster T, Warren-Myers F, Jensen AJ, Swearer SE. 2016. L’alta prevalenza di vaterite negli otoliti sagittali causa danni all’udito nei pesci d’allevamento. Nature.com: Scientific Reports DOI: 10.1038/srep25249
Simpson SD, Munday PL, Wittenrich ML, Manassa R, Dixson DL, Gagliano M, Yan HY. 2011. L’acidificazione dell’oceano erode il comportamento uditivo cruciale nei pesci marini. Lettere di biologia. 7:917-920.
Slabbekoorn H, Bouton N, van Opzeeland I, Coers A, ten Cate C, Popper AN. 2010. A noisy spring: the impact of globally rising underwater sound levels on fish. Trends in Ecology and Evolution 25:419-427.
http://sciencenetlinks.com/science-news/science-updates/fish-ears/
http://www.dosits.org/science/soundmovement/speedofsound/
http://www.newsweek.com/half-all-farmed-fish-have-hearing-loss-thanks-deformed-ear-bones-453230