As baleias francas são cetáceos de grande tamanho, podendo atingir, segundo registros históricos, mais de 17 metros de comprimento nas fêmeas e pouco menos nos machos, muito embora participantes da caça à baleia franca no litoral do Estado de Santa Catarina nas décadas de 1950/60 afirmem categoricamente que animais com mais de 18 metros foram capturados nas imediações de Garopaba e Imbituba. O corpo é negro e arredondado, sem aleta dorsal e a cabeça ocupa quase um quarto do comprimento total, nela destacando-se a grande curvatura da boca, que abriga, pendentes, cerca e 250 pares de cerdas da barbatana, que são ásperas e na sua maior extensão negro-oliváceas. O ventre apresenta manchas brancas irregulares. As fêmeas trazem mamilas na região inguinal e glândulas mamárias que podem ser bastante espessas, até cerca de 10cm.

As fêmeas adultas, segundo registros de captura, podem chegar a pesar mais de 60 toneladas, enquanto que para os machos pesos acima de 45 toneladas não são incomuns. A identificação de sexo nas baleias adultas por padrão comportamental é apenas possível no caso de fêmeas adultas acompanhadas de filhotes em suas áreas de reprodução; em outros casos, somente a observação da morfologia da região anogenital é determinante, as fêmeas possuindo fendas mamárias em ambos os lados da fenda genital e os machos apresentando ausência destas fendas e ânus bastante afastado, distinguível, da fenda genital. A camada de gordura que reveste o corpo das baleias francas é notável, podendo chegar a 40cm de largura em alguns pontos.

O “esguicho” das baleias francas é bastante característico, em forma de “V”, resultante do ar aquecido expelido muito rapidamente quando da respiração e da vaporização de pequena quantidade de água que se acumula na depressão dos dois orifícios respiratórios quando o animal emerge para respirar. A altura do esguicho pode chegar a atingir de 5 a 8 metros, sendo mais visível em dias frios e com pouco vento, e o som causado pela rápida expelida de ar pode ser ouvido muitas vezes a centenas de metros.

A mais marcante característica morfológica da espécie, entretanto, é o conjunto de calosidades ou “verrugas” que apresentam as baleias francas no alto e nas laterais da cabeça. Trata-se de estruturas notáveis formadas por espessamentos naturais da pele, que nascem já com o animal e são relativamente macias em fetos e filhotes recém-nascidos, mas tornam-se mais rígidas com o crescimento do animal; entretanto, seu tamanho relativo e forma não se alteram ou alteram-se pouquíssimo, permitindo seu uso para identificação visual dos indivíduos. As “verrugas” são geralmente acinzentadas ou branco-amareladas, neste último caso - o mais freqüentemente observado - tendo sua cor aparente influenciada pela cobertura maciça de ciamídeos, crustáceos anfípodos que colonizam as “verrugas” dos filhotes pouco após o nascimento, provenientes da pele da própria mãe, e acompanham a baleia franca por toda sua vida. Destes crustáceos, Cyamus ovalis que é branco vive em grande quantidade sobre as calosidades; C. erraticus, alaranjado, vive na base das calosidades ou em depressões da pele, sendo facilmente observado em grandes massas sobre a pele de baleotes pequenos; e C. gracilis, amarelado, forma grupos menores nas calosidades. O papel desempenhado por estes crustáceos acompanhantes das baleias francas - se de parasitas alimentando-se da pele ou meros comensais - ainda não se encontra perfeitamente estabelecido, muito embora não causem dano aparente às baleias.
As nadadeiras peitorais em formato de trapézio também são típicas das baleias francas.


Até o presente a função exata destas calosidades tão características do gênero Eubalaena são objeto de controvérsia, muito embora se tenha demonstrado que elas são utilizadas em interações agressivas entre machos, que portam não raro marcas na pele correspondentes aos arranhões de calosidades de outros indivíduos. Além de agressão intraespecífica, especula-se que o padrão das calosidades, bem como o das manchas brancas ventrais, possa auxiliar no reconhecimento de indivíduos entre os próprios animais, de onde o seu uso para a pesquisa por foto-identificação seria mera repetição do que as baleias já fazem entre si.

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