Od czasu odkrycia pieśni wielorybów prawie 60 lat temu naukowcy próbują rozszyfrować ich teksty. Czy zwierzęta wytwarzają złożone komunikaty podobne do ludzkiego języka? A może dzielisz się prostszymi informacjami, tak jak robią to tańczące pszczoły? A może przekazują coś innego, czego jeszcze nie rozumiemy?

W 2020 roku zespół biologów morskich i informatyków połączył siły, aby przeanalizować klaszczące śpiewy kaszalotów, szarych lewiatanów w kształcie bloków, które pływają w większości oceanów świata. We wtorek naukowcy poinformowali, że wieloryby posługują się znacznie bogatszym zestawem dźwięków niż dotychczas znany, który nazwali „alfabetem fonetycznym kaszalota”.

Ludzie również mają alfabet fonetyczny, którego używamy do tworzenia praktycznie nieskończonej liczby słów. Jednak Shane Gero, biolog morski na Uniwersytecie Carleton w Ottawie i autor badania, stwierdził, że nie jest jasne, czy kaszaloty w podobny sposób przekształcają swoje dźwięki fonetyczne w język.

„Podstawowe podobieństwa, które znajdujemy, są naprawdę fascynujące” – stwierdził dr Gero. „To całkowicie zmieniło sposób, w jaki musimy wykonywać pracę w przyszłości”.

Od 2005 roku dr Gero i jego współpracownicy śledzą klan 400 kaszalotów wokół Dominiki, wyspiarskiego kraju na wschodnich Karaibach, podsłuchując wieloryby za pomocą podwodnych mikrofonów i oznaczając niektóre zwierzęta czujnikami.

Kaszaloty nie wydają niesamowitych melodii śpiewanych przez humbaki, co stało się sensacją w latach sześćdziesiątych. Zamiast tego wydają kliknięcia, które brzmią jak skrzyżowanie alfabetu Morse’a i skrzypiących drzwi. Kaszaloty zazwyczaj wytwarzają impulsy o długości od trzech do 40 kliknięć, zwane kodami. Zwykle śpiewają te kody podczas wspólnego pływania, co zwiększa prawdopodobieństwo, że komunikują się ze sobą.

Przez lata dr Gero i jego współpracownicy przejrzeli tysiące godzin nagrań hałasu podmorskiego. Okazuje się, że kody kaszalotów dzielą się na różne typy.

Jeden typ, na przykład, zwany „1+1+3”, składa się z dwóch kliknięć oddzielonych pauzą, po których następują trzy kliknięcia w krótkich odstępach czasu.

Przy wsparciu filantropów dr Gero i jego współpracownicy rozpoczęli „Projekt CETI” (od „Inicjatywy Tłumaczeń Waleni”), aby zbadać, czy sztuczna inteligencja i inne osiągnięcia komputerowe mogłyby rozszyfrować pieśni wielorybów. (Nazwa jest grą SETI, słynnej próby poszukiwania życia pozaziemskiego; wieloryby są również znane jako walenie.)

W ramach projektu Pratyusha Sharma, absolwentka informatyki na MIT, nadała nowym spojrzeniem danym z Dominiki. Ale był sfrustrowany sposobem, w jaki biolodzy to sobie wizualizowali.

Na ekranie komputera kody pojawiały się w postaci serii kropek wzdłuż poziomej linii, a każda kropka oznaczała kliknięcie. Pani Sharma miała trudności z porównywaniem kodów, zwłaszcza gdy śpiewały nad sobą dwa lub więcej wielorybów. Zamiast tego naniosła kliknięcia poszczególnych kodów w postaci kropek na linii pionowej, a następnie umieściła kody wzdłuż linii poziomej, w zależności od tego, kiedy każde z nich się rozpoczęło.

Korzystając z nowego układu, pani Sharma zobaczyła coś nowego. Kiedy kaszalot powtarzał kodę, czasami wydłużał czas między kliknięciami, a następnie stopniowo go zacieśniał. Pani Sharma i jej współpracownicy nazwali to zjawisko „rubato”, co jest terminem muzycznym oznaczającym przyspieszanie tempa, a następnie jego zwalnianie.

Doktor Gero był zaskoczony, gdy pani Sharma dostrzegła w śpiewie kaszalotów coś, czego on i jego koledzy przeoczyli od lat. „Nie zastanawialiśmy się nad tym” – powiedział.

Kody są tak szybkie, że ludzkie ucho może przegapić rubato. Ale badacze znaleźli wzór w tysiącach zarejestrowanych kodów.

Naukowcy uważają, że rubato odgrywa ważną rolę w komunikacji między wielorybami. Odkryli, że gdy jeden z wielorybów użył rubato, sąsiednie wieloryby szybko dopasowywały zmianę tempa do swoich własnych kodów.

Nowe wizualizacje pani Sharmy ujawniły również, że kaszaloty potrafią czasami dodać dodatkowe kliknięcie na końcu kodu, co nazywają ozdobą. Naukowcy znaleźli dowody na to, że dodatkowe kliknięcia nie były jedynie bezsensownymi ozdobnikami. Wieloryby przewodzące grupom często używały ozdób, po czym ich wyznawcy często odpowiadali własnymi kodami.

Analiza wykazała, że ​​konwencjonalny katalog kodów kaszalotów nie był w stanie uchwycić ich pełnej złożoności. Kaszaloty mogą na przykład wytworzyć kodę 1+1+3, która trwa cztery piąte sekundy, czyli jedną sekundę, czyli 1,25 sekundy. Inne kody mogą trwać tylko jedną trzecią sekundy lub pół sekundy.

W sumie badacze zidentyfikowali 156 różnych kodów, każdy z odrębną kombinacją tempa, rytmu, rubato i dekoracji. Doktor Gero stwierdziła, że ​​ta odmiana jest uderzająco podobna do sposobu, w jaki ludzie łączą ruchy warg i języka, tworząc zestaw dźwięków fonetycznych.

Pojedynczy dźwięk, taki jak „ba” lub „na”, sam w sobie nie ma żadnego znaczenia semantycznego. Ale możemy połączyć je w znaczące słowa, takie jak „banan”. Naukowcy wskazali możliwość, że kaszaloty mogą łączyć cechy kodów, aby w podobny sposób przekazywać znaczenie.

Inni eksperci twierdzą, że alfabet wielorybów stanowił ekscytujący postęp. Powiedzieli jednak, że kody kaszalota mogą bardziej przypominać muzykę niż język.

„Muzyka może mieć silny wpływ na emocje, choć w rzeczywistości nie przekazuje informacji” – powiedział Taylor Hersh, bioakustyk z Oregon State University. Spekulowała, że ​​rubato może być dla kaszalotów jednym ze sposobów zacieśnienia więzi społecznych, poprzez dopasowanie ich piosenek.

Jacob Andreas, informatyk z MIT i autor badania, powiedział, że alfabet pozwala naukowcom głębiej zagłębiać się w śpiewy wielorybów. „Teraz przygotowaliśmy sprzęt, aby rozpocząć realizację znacznie bardziej ambitnego, długoterminowego celu Projektu CETI, którym jest próba zrozumienia, co to wszystko właściwie oznacza”.

Mikrofony rozmieszczone na Karaibach rejestrują dźwięki oceanu 24 godziny na dobę, a naukowcy programują komputery, aby nauczyć się wyłapywać pieśni kaszalotów z hałasu tła.

Dr Andreas i jego współpracownicy szkolą także programy sztucznej inteligencji podobne do ChatGPT. Po wysłuchaniu pieśni kaszalotów modele te mogą nauczyć się rozpoznawać nie tylko rubato i ozdoby, ale także inne cechy, które przeoczyli naukowcy.

Mamy nadzieję, że komputery będą wówczas mogły komponować własne pieśni wielorybów, które następnie będzie można im odtwarzać.

Wysiłek ten pozostawia innych ekspertów sceptycznych. Luke Rendell, biolog morski z Uniwersytetu St Andrews w Szkocji, martwi się, że modele sztucznej inteligencji zakładają, że pieśni wielorybów są rodzajem języka, a nie czymś bardziej przypominającym muzykę.

„Nie wątpię, że można by stworzyć model językowy, który nauczyłby się tworzyć sekwencje przypominające kaszalot” – powiedział dr Rendell. „Ale to wszystko, co dostajesz”.

Wyprodukowane przez Antonio de Luca I Hang Do Thi Duc

Dźwięk autorstwa projektu CETI.