Cá voi lưng gù và các loài cá voi tấm sừng khác đã phát triển một "hộp giọng nói" chuyên dụng cho phép chúng hót dưới nước.

Phát hiện này, được công bố trên tạp chí Nature, cũng tiết lộ lý do tại sao tiếng ồn chúng ta tạo ra trong đại dương lại gây khó chịu cho những con cá voi khổng lồ ở đại dương này.

'Bài hát' của cá voi bị giới hạn ở tần số hẹp trùng với tiếng ồn do tàu tạo ra.

Giáo sư Coen Elemans thuộc Đại học Nam Đan Mạch, người đứng đầu nghiên cứu, giải thích: “Âm thanh cực kỳ quan trọng cho sự sống còn của chúng, bởi vì đó là cách duy nhất chúng có thể tìm thấy nhau để giao phối trong đại dương”.

Ông nói với BBC: “Đây là một số loài động vật bí ẩn nhất từng sống trên hành tinh. Chúng là một trong những loài động vật lớn nhất, chúng thông minh và có tính xã hội cao".

Cá voi tấm sừng là một nhóm gồm 14 loài, bao gồm cá voi xanh, lưng gù, cá voi mỏ và cá voi xám. Chính xác làm thế nào chúng tạo ra những bài hát phức tạp, thường đầy ám ảnh vẫn là một bí ẩn cho đến tận bây giờ. Giáo sư Elemans cho biết thật “thú vị” khi tìm ra được điều đó.

Ông và các đồng nghiệp đã thực hiện các thí nghiệm sử dụng thanh quản được lấy ra cẩn thận từ xác của ba con cá voi mắc cạn. Sau đó, họ thổi không khí qua chúng để tạo ra âm thanh.

Bài hát của những chú cá voi nay đã được giải mã

Ở người, giọng nói của chúng ta đến từ những rung động khi không khí đi qua các cấu trúc gọi là nếp gấp thanh quản trong cổ họng của chúng ta. Thay vào đó, cá voi tấm sừng có cấu trúc lớn hình chữ U với một lớp mỡ ở đầu thanh quản.

Cấu tạo này cho phép động vật hát bằng cách tái chế không khí và ngăn không cho nước hít vào.

Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các mô hình máy tính về âm thanh và cho thấy bài hát của cá voi tấm sừng hàm bị giới hạn ở tần số hẹp, trùng với tiếng ồn do tàu vận chuyển tạo ra.

Giáo sư Elemans giải thích: “Chúng không thể đơn giản chọn hát cao hơn để tránh tiếng ồn mà chúng ta tạo ra trong đại dương”.

Nghiên cứu của ông đã chứng minh tiếng ồn đại dương của chúng ta có thể ngăn cá voi giao tiếp ở khoảng cách xa như thế nào. Kiến thức đó có thể rất quan trọng cho việc bảo tồn cá voi lưng gù, cá voi xanh và các loài khổng lồ có nguy cơ tuyệt chủng khác ở biển.

Nó cũng cung cấp cái nhìn sâu sắc về những câu hỏi mà các nhà nghiên cứu đã đặt ra trong nhiều thập kỷ về những bài hát kỳ lạ này, mà một số thủy thủ thường cho là ma quái hoặc gọi chúng là sinh vật biển thần thoại.

Chuyên gia giao tiếp của cá voi, Tiến sĩ Kate Stafford - từ Đại học bang Oregon, gọi nghiên cứu này là “đột phá”.

Bà nói với BBC: “Việc tạo ra và tiếp nhận âm thanh là giác quan quan trọng nhất đối với động vật có vú ở biển, vì vậy bất kỳ nghiên cứu nào làm sáng tỏ cách chúng tạo ra âm thanh đều có tiềm năng thúc đẩy lĩnh vực này phát triển”.

Nghiên cứu cũng vẽ ra một bức tranh tiến hóa - về cách tổ tiên của cá voi quay trở lại đại dương từ đất liền và sự thích nghi giúp chúng có thể giao tiếp dưới nước.

Cấu trúc thanh quản đặc biệt khiến những con cá voi tấm sừng phát ra thanh âm đặc biệt

Cách loài cá voi có răng tạo ra âm thanh được hiểu rõ hơn vì loài động vật này dễ nghiên cứu hơn. Những động vật có vú ở biển này, bao gồm cá heo, cá kình, cá nhà táng thổi không khí qua một cấu trúc đặc biệt trong đường mũi của chúng.

Tiến sĩ Ellen Garland, từ Đơn vị nghiên cứu động vật có vú biển tại Đại học St Andrews, cho biết: “Tôi luôn tự hỏi chính xác làm thế nào mà cá voi tấm sừng – đặc biệt là cá voi lưng gù, loài mà nghiên cứu của tôi tập trung vào – thực sự tạo ra được nhiều loại âm thanh.

"Việc nghiên cứu những con cá voi lớn đôi khi cực kỳ khó khăn, nhưng việc cố gắng khám phá cách chúng tạo ra âm thanh khi bạn thậm chí không thể nhìn thấy chúng dưới nước trong khi phát âm lại là một mức độ khó cao hơn, vì vậy các nhà nghiên cứu này đã rất sáng tạo".

Tiến sĩ Stafford nói thêm rằng khả năng tạo ra những tín hiệu âm thanh phức tạp như vậy của động vật có vú là “đáng chú ý” và cho thấy “những loài động vật này đặc biệt như thế nào”.