Учените казват, че са открили „фонетична азбука“ в виковете на китове

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .

Учените постигнаха голям подвиг. Те идентифицираха неизвестна досега сложност в комуникацията на китовете, като анализираха хиляди записани последователности от кликвания на кашалоти с изкуствен интелект.

Вариациите в темпото, ритъма и дължината на щракащите последователности на китовете, наречени коди, изплитат богат акустичен гоблен. Тези променливи подсказват, че китовете могат да комбинират модели на щракване по множество начини, смесвайки и съпоставяйки фрази, за да предадат широк набор от информация един на друг.

Какво казват кашалотите с кликанията си остава загадка за човешките уши. И все пак, разкриването на обхвата на гласовия обмен на китовете е важна стъпка към свързването на виканията на китовете с конкретни съобщения или социално поведение, съобщиха учените на 7 май в списанието Nature Communications.

„Тази работа се основава на много предишна работа, фокусирана върху разбирането на виковете на кашалотите. Това обаче е първата работа, която започна да разглежда призивите на кашалота в техния по-широк комуникативен контекст и в контекста на обмена между китовете, което направи някои от откритията възможни“, каза съавторът на изследването д-р Даниела Рус, директор на Лабораторията по компютърни науки и изкуствен интелект (CSAIL) в MIT, в имейл.

„Разбирането на това кои аспекти от техните коди могат да контролират и променят, ни помага да разберем как могат да кодират информация в своите разговори“, каза Рус.

Изследователите нарекоха своя каталог от звукови комбинации „фонетична азбука“ за кашалотите, сравнявайки вариациите в последователностите на кликвания на китовете с производството на различни фонетични звуци в човешката реч.

Но въпреки че констатациите на екипа са интересни, този термин предлага подвеждаща гледна точка за вокалните взаимодействия на китовете, каза д-р Люк Рендел, изследовател в университета Сейнт Андрюс в Обединеното кралство, чиято работа се фокусира върху комуникацията при морските бозайници, в електронна поща.

„Представянето на „фонетичната азбука“ — не е нищо подобно“, каза Рендел, който не е участвал в изследването.

„Начинът, по който се използва вариацията на темпото, е напълно различен от това как, да речем, използваме елементи от азбука, за да конструираме езиков израз“, каза той. „Няма доказателства за това и това не е супер полезно тълкуване, защото принуждава всичко към ограничена и донякъде преувеличена перспектива на „като човешкия език ли е или не“, когато има много по-широк набор от налични интерпретации.“

Разпознаване на шаблон

Кашалотите произвеждат щраканията си, като прокарват въздух през орган в главите си, наречен спермацет, и тези звуци могат да бъдат толкова силни, колкото 230 децибела – по-силни от изстрелване на ракета и способни да разкъсат тъпанчетата на хората – друг екип от учени докладва по-рано в списанието Научни доклади.

За новото проучване изследователите са използвали машинно обучение, за да открият модели в аудио данни, събрани от The Dominica Sperm Whale Project, хранилище за наблюдения на кашалоти, които обитават Карибско море. Записите представляват гласовете на приблизително 60 кашалота - подгрупа от около 400 кита, известни като източнокарибския клан - и вокализациите са записани между 2005 и 2018 г.

Предишни изследвания са идентифицирали 150 вида коди в кашалотите по света, но карибските китове са използвали само 21 от тези коди.

Учените са изследвали времето и честотата на 8719 кодови последователности — в изказвания на самотни китове, в припеви и в обмен на повикване и отговор между китове. Когато се визуализират с изкуствен интелект, се появяват невиждани досега модели на кода.

Авторите на изследването дефинират четири характеристики в кодите: ритъм, темпо, рубато и орнаментация. Ритъмът описва последователността от интервали между кликванията. Темпото е продължителността на цялата кода. Рубато се отнася до вариации в продължителността на съседни коди със същия ритъм и темпо. И орнаментирането е „допълнително щракване“, добавено в края на кода в група от по-къси коди, обясни Рус.

Тези така наречени щракания на орнаменти „се появяват повече към началото и края на завоите“ по време на вокален обмен между китове, „държайки се като маркери за дискурс“, каза Рус.

Откритието, че китовете могат да синхронизират вариациите в темпото на кода, беше „наистина интересно наблюдение“, каза Рендел.

„По-малко съм убеден от„ орнаментите “, добави той. „Случва се много рядко и мисля, че се нуждаем от повече доказателства, че това не са просто производствени проблеми“, или звучи пълнител, „като когато кажем „хм“ или „грешка“.“

Общо програмата откри 18 вида ритъм, пет вида темпо, три вида рубато и два вида орнаменти. Всички тези характеристики на кода могат да бъдат смесени и съчетани, за да образуват „огромен репертоар“ от фрази, съобщават авторите на изследването. Нещо повече, значението може да бъде променено още повече в зависимост от разположението на кода - следвайки или припокривайки други коди - в рамките на обмен или хор, включващ два или повече кита.

Интерактивно експериментиране

„Всъщност много от нас са чакали напреднала технология, която да ни позволи да направим нещо подобно от десетилетия!“ каза д-р Бренда МакКоуън, професор в Училището по ветеринарна медицина Дейвис в Калифорнийския университет, в имейл.

МакКоуън, който не е участвал в изследването, беше част от друг екип, който през 2021 г. проведе интерактивен „разговор“ с гърбат кит във води близо до Аляска. В продължение на около 20 минути любопитен кит многократно отговаряше на запис на гърбава песен, предавана от лодката на учените.

„Това конкретно възпроизвеждане (с гърбавия през 2021 г.) беше опортюнистичен експеримент с любознателен кит, който ни ангажира както поведенчески, така и гласово, и напълно по собствена воля“, каза МакКоуън.

Източник: cnn.com