Els insectes toquen el violí amb les potes i les ales
Deixem ara de banda les plantes i concentrem-nos en els animals. Igual que en una orquestra clàssica, en el món animal també hi ha tota mena d’instruments per produir sons. El principi és sempre el mateix: les membranes, els tubs o les cordes vibren quan se les colpeja, se les bufa o se les punteja, i aleshores es generen sons. A la natura s’emeten missatges acústics seguint el mateix principi: per exemple, les cordes i l’arc del violí equivalen a les potes i les ales de molts insectes. Les llagostes produeixen el típic carrisqueig amb l’ajuda de l’anomenat òrgan estridulós, que està format pels fèmurs i els èlitres, unes ales dures i coriàcies a l’aparell anterior que serveixen per protegir les ales de l’aparell posterior. El fèmur té forma de serreta a la part interior, amb tota una sèrie contínua de dents. Les nits caloroses d’estiu s’omplen de sons estridents quan els fèmurs de les llagostes freguen els èlitres. Mentre que en aquest cas tant els mascles com les femelles poden produir sons d’aquesta manera, tocar el violí és només cosa de mascles entre els grills. Aquests insectes també tenen un òrgan estridulós, però en el seu cas es troba als èlitres. Amb aquest òrgan, els insectes arriben a emetre ultrasons, és a dir, sons que es propaguen a una freqüència superior als 20.000 hertzs. Cap violinista pot tocar tan ràpid! Amb tot, no cal que els animals tinguin un òrgan estridulós per emetre sons: l’aleteig d’una abella, d’un escarabat o d’un ocell també crea ones sonores. Per exemple, les ales de les espècies de mosquit més petites baten les ales 1.000 vegades per segon i amb això fan diana de ple en el nostre nervi auditiu.
Les granotes formen part de la secció de vents
Les nits càlides d’estiu no s’omplen només de brunzits i xerrics; els raucs de les granotes també es propaguen amb força a través de l’aire. El principi és tan simple com genial, i es pot comparar amb la secció d’instruments de vent d’una orquestra. Vist des de la perspectiva de la física, la llengüeta col·locada a l’embocadura d’un clarinet o d’un fagot fa vibrar la columna d’aire. Les cordes vocals de molts ocells i mamífers compleixen una funció similar: una bufada ben forta fa que les cordes elàstiques vibrin i que l’aire també ho faci. Com més tensades estiguin les cordes, més de pressa vibraran i més agut serà el to que produiran. Les granotes, molt més petites que els ocells i els mamífers, no en tenen prou amb la vibració de les cordes vocals per enviar missatges acústics molt lluny. Una mena de sac bucal els serveix d’amplificador i fa que la crida d’aquests amfibis tingui el volum suficient.
Amb aquest equip de so, una granota verda, vulgar o híbrida mascle pot generar durant l’aparellament un volum sonor d’entre 65 i 90 decibels. Això equival a la pressió sonora que produeix un martell hidràulic. La següent secció de la nostra orquestra també té a veure amb el volum, ja que ara és el torn dels instruments de percussió.
Aranyes i conills de bosc percussionistes
Començarem amb els percussionistes que produeixen sons fent vibrar una membrana. Alguns insectes, com poden ser les cigales i algunes papallones, tenen un òrgan estridulós situat en el primer segment abdominal i compost per unes membranes anomenades timbals. Amb tot, aquests timbals no tenen res a veure amb un tambor, sinó que estan fets d’una matèria natural anomenada quitina. Però, com pot produir sons una cigala amb aquests timbals? Doncs perquè estan enreixats amb una mena de barres que, tot i ser dures, es mouen. Quan els músculs del costat es tensen i es destensen, les barres es comencen a moure i generen sons que semblen clics. A més, les cigales tenen un sac ple d’aire sota l’aparell estridulós que amplifica els sons. Aquests òrgans funcionen més o menys com quan abonyeguem una llauna amb la musculatura de les mans. Quan la deixem anar, la llauna recupera la forma original alhora que fa un cruixit. Les cigales de l’espècie Platypleura capitala en poden produir fins a 390 per segon.
Les aranyes se’n surten sense òrgans estridulosos; aquests invertebrats en tenen prou donant cops a terra amb les vuit potetes. Alguns representants dels heteròpodes utilitzen tot el cos per fer vibrar les fulles de sota, i d’aquesta manera produeixen sons. També hi ha mamífers que fan servir el cos en la comunicació sonora. Els conills en són un exemple, i uns grans especialistes en redoblaments de tambor. Quan s’acosta un perill, comencen a donar cops a terra amb les vigoroses potes del darrere. Les ones sonores que provoquen es propaguen sota terra i són un senyal per avisar els congèneres que no surtin del cau, on estan fora de perill. Les serps de cascavell també es podrien incloure en un lloc destacat de la secció que formen els instruments de percussió. Tenen una estructura d’anells cornis imbricats a la punta de la cua que, quan es freguen, fan el soroll de dringadissa que els fa mereixedors del seu nom.
Els següents músics de l’orquestra de la natura són els caps d’ase (Eutrigla gurnardus). Malgrat que el nom ens faci pensar en animals de càrrega, es tracta de peixos. Els representants d’aquesta família d’animals aquàtics viuen al fons del mar i fan servir diversos instruments per produir uns sons que semblen grunys o un remugueig. A més de fer fregar els opercles de les brànquies, aquests peixos tensen els músculs que els envolten la bufeta natatòria i n’expulsen l’aire. I l’aire provoca ones sonores, un principi en què també es basen altres peixos per produir sons. Els sons generats d’aquesta manera acostumen a ser rítmics, i és aquí on hi ha la informació. La majoria dels peixos no distingeixen gaire bé el volum perquè, pel que fa a la velocitat i a la propagació, les ones sonores es comporten de manera diferent a l’aigua que a terra ferma.
Quedem-nos un moment a l’aigua perquè és on viuen els músics més sorollosos de la natura. O hauria d’haver dit pistolers?
La traca final
La gambeta de pinces grosses (Alpheus heterochaelis), també anomenada pistol schrimpf en anglès o camarón pistola en castellà, viu en aigües tropicals i subtropicals poc profundes. Aquests crustacis no superen els cinc centímetres de longitud, però el xivarri que fan sota l’aigua arriba als 210 decibels enregistrats a un metre de distància, amb la qual cosa es troben gairebé a l’altura dels catxalots en la producció de senyals acústics. Com pot ser que una gambeta generi el mateix soroll que un gran cetaci? El secret rau en una pinça engrossida. Tant en el cas dels mascles com de les femelles, una de les dues pinces és molt més grossa que l’altra i pot arribar a fer 2,5 centímetres de longitud. Una de les dues peces que la componen presenta una depressió en forma de clot, mentre que l’altra recorda una maça. Quan tensen la forta musculatura, la peça en forma de maça es mou a un costat i, en obrir-se, se sotmet a una forta tensió. Aquesta tensió és tan elevada que quan la maça colpeja el clot, a més de l’esclafit que caracteritza aquests crustacis, es genera un raig d’aigua amb molt ímpetu. Tanmateix, l’ona sonora de l’esclafit, comparable a la que provoca l’enlairament d’una nau espacial de la NASA amb rumb a Saturn, no es genera quan les dues peces de la pinça es tanquen. Cal pressió de vapor per produir una ona de xoc tan forta sota l’aigua. Així doncs, la pressió canvia com a conseqüència de l’entrada sobtada d’aigua a la pinça del crustaci, on es forma una bombolla de pressió, també anomenada bombolla de cavitació. La gambeta transforma en vapor a la pinça una quantitat més o menys elevada d’aigua salada. Quan la pressió disminueix, la bombolla de cavitació rebenta i això és el que produeix la impressionant potència acústica de 210 decibels. Els espetecs no serveixen als crustacis només per espedaçar petites preses, com ara cucs o peixos petits. Aquestes gambetes tenen cèl·lules ciliades