I ricercatori del MIT CSAIL e del Progetto CETI credono di aver sbloccato una sorta di alfabeto delle balene di sperma con l'aiuto delle tecnologie di apprendimento automatico. I risultati dello studio, pubblicati sotto il titolo 'Struttura contestuale e combinatoria nelle vocalizzazioni delle balene di sperma', indicano importanti progressi nella nostra comprensione della comunicazione dei cetacei.
Lo studio tratta delle code - una serie di clic che svolgono diverse funzioni linguistiche. 'Quello che abbiamo scoperto è che esiste una variazione della struttura delle code non descritta in precedenza,' ha detto il direttore del CSAIL Daniela Rus a TechCrunch. 'Abbiamo scoperto che i tipi di code non sono arbitrari, ma piuttosto formano un sistema di codifica combinatoria di recente scoperta.'
Mentre la vocalizzazione delle balene è stata oggetto di ricerca da decenni, i team dietro questa nuova ricerca suggeriscono di aver scoperto un livello di sfumature precedentemente sconosciuto tra i chiacchieroni mammiferi marini. Il documento spiega che ricerche precedenti hanno individuato 150 diverse code di balene di sperma.
'Un sottoinsieme di queste è stato dimostrato che codifica informazioni sull'identità del chiamante e del clan,' spiega. 'Tuttavia, quasi tutto il resto del sistema di comunicazione della balena di sperma, comprese domande di base sulla sua struttura e capacità di trasporto delle informazioni, rimane sconosciuto.'
I team si sono basati sul lavoro di Roger Payne, il biologo marino pioniere scomparso lo scorso giugno. Il lavoro più influente di Payne riguardava le canzoni delle balene megattere. 'Ci ha davvero ispirato a voler utilizzare le nostre tecnologie più avanzate per avere una comprensione più profonda delle balene,' dice Rus.
I team hanno utilizzato soluzioni di apprendimento automatico per analizzare un set di dati di 8,719 code di balene di sperma raccolte dal ricercatore Shane Gero al largo della piccola isola caraibica orientale, Dominica.
'Riceviamo gli input e quindi regoliamo il nostro apprendimento automatico, per visualizzare meglio e comprendere di più,' spiega Rus. 'E quindi analizziamo l'output con un biologo.'
Il metodo del team segna un cambiamento rispetto alle analisi precedenti, che studiavano le singole coda. Si forma un quadro più ricco quando i suoni vengono studiati in contesto, come scambi tra balene. I dettagli contestuali vengono classificati utilizzando la terminologia musicale. Questo include tempo, ritmo, ornamento e rubato. Da lì, il team ha isolato ciò a cui si riferisce come un alfabeto fonetico della balena di sperma.
'Questo alfabeto fonetico rende possibile spiegare sistematicamente la variazione osservata nella struttura della coda,' afferma Rus. 'Crediamo che sia possibile che questo sia il primo caso al di fuori del linguaggio umano in cui una comunicazione fornisce un esempio del concetto linguistico della dualità di modellatura. Si riferisce a un insieme di elementi individualmente privi di significato che possono essere combinati per formare unità più grandi con significato, un po' come combinare le sillabe in parole.'
Il significato di quelle 'parole' assume significati diversi in base al contesto. Il documento aggiunge:
I nostri risultati dimostrano che le vocalizzazioni delle balene di sperma formano un sistema di comunicazione combinatoriale complesso: l'inventario apparentemente arbitrario dei tipi di coda può essere spiegato da combinazioni di caratteristiche di ritmo, tempo, rubato e ornamento. I sistemi di vocalizzazione combinatori di dimensioni considerevoli sono estremamente rari in natura; tuttavia, il loro utilizzo da parte delle balene di sperma mostra che non sono unicamente umani e possono derivare da pressioni fisiologiche, ecologiche e sociali drasticamente diverse.
Sebbene la scoperta sia entusiasmante per tutti i coinvolti, c'è ancora molto lavoro da fare, prima con le balene di sperma e poi potenzialmente allargandosi ad altre specie come le megattere.
'Abbiamo deciso di passare alle balene di sperma perché avevamo un esteso set di dati e abbiamo la possibilità di raccogliere molti altri set di dati,' dice Rus. 'Inoltre, poiché i clic formano una sorta di sistema di comunicazione discreto, è molto più facile analizzarli rispetto a un sistema di comunicazione continuo. Ma anche il lavoro di Roger Payne ha dimostrato che le canzoni delle megattere non sono casuali. Ci sono segmenti che vengono ripetuti e c'è una struttura interessante lì. Non abbiamo ancora potuto fare uno studio approfondito.'
