Un’ondata di nuovi progetti ci sta avvicinando alla comprensione di ciò che le balene comunicano tra loro.
I capodogli sono creature affascinanti. Possiedono il cervello più grande di qualsiasi altra specie, sei volte più grande di quello umano, che secondo gli scienziati potrebbe essersi evoluto per supportare un comportamento intelligente e razionale. Sono altamente sociali, in grado di prendere decisioni in gruppo e mostrano un complesso comportamento di foraggiamento.
Ma ci sono anche molte cose che non sappiamo su di loro, compreso ciò che forse cercano di dirsi quando comunicano utilizzando un sistema di brevi scatti, noti come codas. Una nuova ricerca pubblicata oggi su Nature Communications suggerisce che la comunicazione dei capodogli è in realtà molto più espressiva e complicata di quanto si pensasse in precedenza.
Un gruppo di ricercatori guidati da Pratyusha Sharma del Computer Science and Artificial Intelligence Lab (CSAIL) del MIT, in collaborazione con il Project CETI, un’organizzazione no-profit che si occupa di utilizzare l’intelligenza artificiale per comprendere le balene, ha utilizzato modelli statistici per analizzare i codici delle balene ed è riuscito a identificare una struttura del loro linguaggio simile alle caratteristiche delle complesse vocalizzazioni utilizzate dagli esseri umani. Le loro scoperte rappresentano uno strumento che la ricerca futura potrebbe utilizzare per decifrare non solo la struttura ma anche il significato effettivo dei suoni delle balene.
Il team ha analizzato le registrazioni di 8.719 codici di circa 60 balene raccolte dal Dominica Sperm Whale Project tra il 2005 e il 2018, utilizzando un mix di algoritmi per il riconoscimento e la classificazione dei modelli. Hanno scoperto che il modo in cui le balene comunicano non è casuale o semplicistico, ma strutturato in base al contesto delle loro conversazioni. Questo ha permesso di identificare vocalizzazioni distinte che non erano state rilevate in precedenza.
Invece di affidarsi a tecniche più complicate di apprendimento automatico, i ricercatori hanno scelto di utilizzare l’analisi classica per affrontare un database esistente con occhi nuovi.
“Volevamo scegliere un modello più semplice che ci fornisse già una base per le nostre ipotesi”, afferma Sharma.
“L’aspetto positivo dell’approccio statistico è che non è necessario addestrare un modello, non è una scatola nera e le analisi sono più facili da eseguire”, afferma Felix Effenberger, consulente senior per la ricerca sull’intelligenza artificiale dell’Earth Species Project, un’organizzazione no-profit che sta studiando come decodificare la comunicazione non umana utilizzando l’intelligenza artificiale. Ma sottolinea che l’apprendimento automatico è un ottimo modo per accelerare il processo di scoperta di modelli in un insieme di dati, quindi l’adozione di questo metodo potrebbe essere utile in futuro.
Gli algoritmi hanno trasformato i clic all’interno dei dati della coda in un nuovo tipo di visualizzazione dei dati che i ricercatori chiamano “diagramma di scambio”, rivelando che alcuni codici presentavano clic in più. Questi clic in più, combinati con variazioni nella durata dei loro richiami, sono comparsi nelle interazioni tra più balene, il che, secondo i ricercatori, suggerisce che i coda possono trasportare più informazioni e possedere una struttura interna più complicata di quanto si credesse in precedenza.
“Un modo per pensare a ciò che abbiamo scoperto è che in precedenza si è analizzato il sistema di comunicazione dei capodogli come se fosse simile ai geroglifici egizi, ma in realtà si tratta di lettere”, spiega Jacob Andreas, professore associato del CSAIL che ha partecipato al progetto.
Sebbene l’équipe non sia sicura che quanto scoperto possa essere interpretato come l’equivalente delle lettere, della posizione della lingua o delle frasi che compongono il linguaggio umano, è certa che vi sia una grande somiglianza interna tra i codici analizzati.
“Questo a sua volta ci ha permesso di riconoscere che c’erano più tipi di codici, o più tipi di distinzioni tra i codici, che le balene sono chiaramente in grado di percepire, e che le persone non avevano mai colto in questi dati”.
Il prossimo passo del team è quello di costruire modelli linguistici dei richiami delle balene e di esaminare come questi richiami siano correlati a diversi comportamenti. Hanno anche in programma di lavorare su un sistema più generale che potrebbe essere usato in tutte le specie, dice Sharma. Prendere un sistema di comunicazione di cui non sappiamo nulla, capire come codifica e trasmette le informazioni e iniziare lentamente a capire cosa viene comunicato potrebbe avere molti scopi oltre alle balene. “Penso che stiamo appena iniziando a capire alcune di queste cose”, dice Sharma. “Siamo ancora all’inizio, ma ci stiamo lentamente facendo strada”.
Capire cosa si dicono gli animali è la motivazione principale di progetti come questo. Ma se speriamo di riuscire a capire cosa comunicano le balene, c’è un grosso ostacolo: la necessità di esperimenti che dimostrino che questo tentativo può effettivamente funzionare, dice Caroline Casey, ricercatrice dell’UC Santa Cruz che da oltre un decennio studia la comunicazione vocale delle foche elefante.
“Dall’avvento dell’intelligenza artificiale c’è stato un rinnovato interesse per la decodifica dei segnali animali”, afferma Casey. “È molto difficile dimostrare che un segnale significhi effettivamente per gli animali ciò che gli esseri umani pensano che significhi. Questo lavoro ha descritto molto bene le sottili sfumature della loro struttura acustica, ma fare quel passo in più per arrivare al significato di un segnale è molto difficile”.
