1

پژوهشگران اعلام کردند که نهنگ‌های اسپرم در نزدیکی دومینیکا، در کلیک‌های خود معنای بسیار بیشتری منتقل می‌کنند. بررسی بیش از هزار فایل صوتی نشان داد این پستانداران غول‌پیکر دریایی، الگوهایی تولید می‌کنند که شباهت‌هایی به ساختار زبان انسانی دارد.

نشانه‌های آوایی شبیه واکه‌ها در کداهای نهنگ‌ها

مطالعات جدید نشان می‌دهد نهنگ‌های اسپرم در کداها، یعنی توالی‌های کوتاهی از کلیک‌ها، الگوهای صوتی شبیه واکه‌ها تولید می‌کنند. این کداها ابزار ارتباط اجتماعی آن‌ها هستند و نقشی شبیه «سیلاب‌های گفتاری» در تعاملات گروهی دارند.

هدایت پژوهش توسط گاسپر بگوش

این پژوهش که به سرپرستی زبان‌شناس گاسپر بگوش از دانشگاه کالیفرنیا برکلی انجام شده، نشان می‌دهد نهنگ‌ها کلیک‌ها را با دقتی پیچیده تنظیم می‌کنند که آن را یک گام به «زبان» نزدیک‌تر می‌کند.

شنیدن کلیک‌های نهنگ؛ زبان پنهان در اعماق

نهنگ‌های اسپرم کارائیب از الگوهای کلیکی موسوم به کدا برای ارتباط اجتماعی استفاده می‌کنند. هر کدا تنها چند دهم ثانیه طول می‌کشد، اما می‌تواند بارها در یک مکالمه تکرار شود.

کلا‌ن‌ها و «گویش‌های کلیکی»

مطالعات پیشین در نزدیکی دومینیکا نشان داد که این نهنگ‌ها در واحدهای اجتماعی زندگی می‌کنند که با گویش‌های متفاوتی از یکدیگر متمایز می‌شود. این گویش‌ها شامل مجموعه‌های کلیکی ویژه‌ای هستند که هویت هر کلن را مشخص می‌کند.

نبود تمرکز بر کیفیت صوتی در پژوهش‌های پیشین

پژوهشگران قبلاً کداها را بیشتر بر اساس تعداد کلیک‌ها و زمان‌بندی میان آن‌ها بررسی می‌کردند. کیفیت فرکانسی و جزئیات آکوستیکی اغلب نادیده گرفته شده بود.

نهنگ‌ها چگونه معنا را در کلیک‌ها بسته‌بندی می‌کنند؟

مطالعه جدید روی الگوهای طیفی، یعنی اثرانگشت‌های فرکانسی متمرکز است که نشان می‌دهد انرژی صوتی چگونه در کلیک‌ها توزیع می‌شود.

ظهور ساختارهای تازه با فشرده‌سازی فاصله کلیک‌ها

هنگامی که پژوهشگران فاصله میان کلیک‌ها را کاهش دادند و سرعت پخش را بالا بردند، ساختارهای پنهانی آشکار شد که در تحلیل‌های قبلی قابل مشاهده نبود.

شباهت‌های شگفت‌انگیز با واکه‌های انسانی

• کداهای دارای یک «فورمنت» پایین شبیه واکه نوع a هستند.
• کداهای دارای دو فورمنت مجزا شبیه واکه نوع i عمل می‌کنند.
• برخی کداها فورمنت‌های متحرک دارند که مانند دیفتونگ‌ها، کیفیت واکه در طول آن تغییر می‌کند.

این الگوها نشان می‌دهد نهنگ‌ها چندین نوع اطلاعات را به صورت هم‌زمان در یک بسته کلیکی منتقل می‌کنند، نه صرفاً یک «کد ساده».

اثبات واقعی بودن واکه‌ها

برای بررسی اینکه الگوهای واکه‌مانند واقعی هستند یا ناشی از خطای تجهیزات ضبط، پژوهشگران ضبط‌ها را دوباره تحلیل کردند.

تغییر وضعیت نهنگ‌ها، بدون تغییر ماهیت واکه‌ها

کلیک‌های ضبط‌شده در عمق‌ها و موقعیت‌های بدنی مختلف مقایسه شد. نتیجه این بود که نهنگ‌ها به‌طور منظم بین الگوهای واکه‌ای a و i جابه‌جا می‌شوند.

در هر کدا، معمولاً تمام کلیک‌ها به یک نوع واکه تعلق داشتند. این نظم شدید نشان می‌دهد الگوها حاصل تصادف یا حرکت بدن نیست.

همخوانی با توان شنوایی نهنگ‌ها

کار آناتومیکی روی استخوان‌های ظریف گوش نهنگ نشان می‌دهد آن‌ها فرکانس‌های بالاتر از ۳۰ کیلوهرتز را می‌شنوند. این محدوده دقیقاً همان جایی است که واکه‌های کدا قرار دارند. بنابراین نهنگ‌ها قادر به درک دقیق تفاوت‌های صوتی هستند.

نقش هوش مصنوعی در رمزگشایی کلیک‌های نهنگ

پیش از انجام تحلیل‌های کامل آکوستیکی، بگوش از یک مدل شبکه عصبی به نام fiwGAN استفاده کرد. این مدل با تقلید از صداها و رمزگذاری اطلاعات، الگوهای پنهانی را آشکار می‌کند.

آموزش مدل با گفتار انسان و کداهای نهنگ

مدل پس از آموزش روی گفتار انسانی، واحدهای درونی خود را به شکلی سازمان‌دهی کرد که با الگوهای واقعی زبانی هماهنگ بود. هنگامی که همین مدل روی کداهای نهنگ آموزش داده شد، ویژگی‌های مهم در زمان‌بندی و تونالیته را برجسته کرد.

این سرنخ‌ها پژوهشگران را به بررسی دقیق‌تر ساختار طیفی کلیک‌ها هدایت کرد.

قابلیت تفسیرپذیری؛ پلی میان هوش مصنوعی و زیست‌صوت‌شناسی

این رویکرد نشان می‌دهد چگونه بررسی توجهات درونی مدل‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند الگوهایی را پیدا کنند که در تحلیل‌های سنتی از چشم پنهان می‌ماند.

واکه‌ها در جهان جانوران

در زیست‌صوت‌شناسی گونه‌های مختلف، فورمنت‌ها نقش مهمی در انتقال اطلاعات درباره اندازه بدن، هویت یا حالت عاطفی دارند. در پستاندارانی مانند گوزن و میمون‌ها، این باندهای تشدیدکننده برای ارزیابی اندازه و وضعیت تهدید استفاده می‌شود.

در فوک‌های خاکستری، آزمایش‌ها نشان می‌دهد توانایی «یادگیری صوتی» وجود دارد. یعنی آن‌ها می‌توانند الگوهای تشدید را از مدل‌های انسان‌مانند تقلید کنند.

به همین دلیل احتمال دارد نهنگ‌های اسپرم نیز بتوانند فضای هوایی سر خود را تغییر دهند تا واکه‌های مختلف در کدا تولید کنند.

ساختار ترکیبی کدا‌ها

در کداها، زمان‌بندی و نوع واکه ویژگی‌هایی مستقل هستند. همین استقلال نشان می‌دهد سیستم می‌تواند ظرفیت بالایی برای انتقال پیام‌های متعدد داشته باشد. البته هنوز هیچ‌کس نمی‌داند معنای دقیق هر کدا چیست.

اهمیت این کشف علمی

بگوش می‌گوید «شگفت‌انگیز بود که این سیستم تا چه اندازه ساخت‌یافته است». منظم بودن این الگوها نشان می‌دهد نهنگ‌ها احتمالاً اطلاعات را با دقت سازمان‌دهی می‌کنند، هرچند انسان هنوز قادر به خواندن این کد نیست.

اگر نهنگ‌ها از سیستمی شبیه زبان استفاده کنند، آلودگی صوتی اقیانوس و شکار می‌تواند تهدیدهای جدی‌تری برای ارتباطاتشان ایجاد کند، حتی بدون آسیب فیزیکی.

گام‌های بعدی شامل مقایسه واکه‌های کدا میان کلن‌های مختلف در اقیانوس‌های دیگر و همچنین بررسی رشد کداهای بچه‌نهنگ‌هاست تا مشخص شود چگونه الگوهای بزرگسالان را یاد می‌گیرند.

این مطالعه در مجله Open Mind منتشر شده است.

اگر به دنیای ارتباطات حیوانات علاقه‌مند هستید، مقاله‌های مرتبط را مطالعه کنید یا نظر خود را درباره این پژوهش شگفت‌انگیز ثبت کنید.