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Los científicos han logrado una gran hazaña. Han identificado una complejidad previamente desconocida en comunicación de ballenas analizando miles de secuencias grabadas de clics de cachalote con inteligencia artificial.
Las variaciones en el tempo, el ritmo y la duración de las secuencias de chasquidos de las ballenas, llamadas codas, tejen un rico tapiz acústico. Estas variables sugieren que las ballenas pueden combinar patrones de clics de múltiples maneras, mezclando y combinando frases para transmitirse una amplia gama de información entre sí.
Lo que dicen los cachalotes con sus chasquidos sigue siendo un misterio para los oídos humanos. Aun así, descubrir el alcance de los intercambios vocales de las ballenas es un paso importante hacia la vinculación de los llamados de las ballenas con mensajes o comportamientos sociales específicos, informaron los científicos el 7 de mayo en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
“Este trabajo se basa en muchos trabajos anteriores centrados en comprender las llamadas de los cachalotes. Sin embargo, este es el primer trabajo que ha comenzado a analizar las llamadas de los cachalotes en su contexto comunicativo más amplio y en el contexto de los intercambios entre ballenas, lo que ha hecho posible algunos de los hallazgos”, dijo el coautor del estudio. Dra. Daniela Rusdirector del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT, en un correo electrónico.
«Comprender qué aspectos de sus codas pueden controlar y variar nos ayuda a comprender cómo pueden codificar información en sus llamadas», dijo Rus.
Los investigadores denominaron a su catálogo de combinaciones de sonidos un «alfabeto fonético» para los cachalotes, comparando las variaciones en las secuencias de clics de las ballenas con la producción de diferentes sonidos fonéticos en el habla humana.
Pero si bien los hallazgos del equipo son interesantes, ese término ofrece una perspectiva engañosa sobre las interacciones vocales de las ballenas, afirmó Dr. Lucas Rendellinvestigador de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido cuyo trabajo se centra en la comunicación en mamíferos marinos, en un correo electrónico.
«La presentación del ‘alfabeto fonético’ no es nada de eso», dijo Rendell, que no participó en la investigación.
«La forma en que se usa la variación del tempo es completamente diferente a cómo, digamos, usamos elementos de un alfabeto para construir una expresión lingüística», dijo. «No hay evidencia de eso, y no es una interpretación muy útil porque obliga a todo a una perspectiva restringida y algo exagerada de ‘es como el lenguaje humano o no’, cuando hay una gama mucho más amplia de interpretaciones disponibles».
Reconocimiento de patrones
Los cachalotes producen sus chasquidos al forzar el aire a través de un órgano en sus cabezas llamado espermaceti, y estos sonidos pueden ser tan fuertes como 230 decibeles, más fuertes que el lanzamiento de un cohete y capaces de romper los tímpanos humanos, informó anteriormente otro equipo de científicos en la revista. Informes Científicos.
Para el nuevo estudio, los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para detectar patrones en los datos de audio recopilados por El Proyecto Ballena Esperma de Dominica, un repositorio para observaciones de cachalotes que habitan el Mar Caribe. Las grabaciones representaban las voces de aproximadamente 60 cachalotes (un subconjunto de un grupo de unas 400 ballenas conocido como el clan del Caribe Oriental) y las vocalizaciones se grabaron entre 2005 y 2018.
Investigaciones anteriores habían identificado 150 tipos de codas en cachalotes en todo el mundo, pero las ballenas del Caribe utilizaban sólo 21 de esas codas.
Los científicos examinaron el momento y la frecuencia de 8.719 secuencias de coda: en expresiones solitarias de ballenas, en coros y en intercambios de llamadas y respuestas entre ballenas. Cuando se visualizó con inteligencia artificial, surgieron patrones de coda nunca antes vistos.
Los autores del estudio definieron cuatro características en las codas: ritmo, tempo, rubato y ornamentación. El ritmo describe la secuencia de intervalos entre clics. El tempo es la duración de toda la coda. Rubato se refiere a variaciones de duración entre codas adyacentes del mismo ritmo y tempo. Y la ornamentación es un “clic adicional” agregado al final de una coda en un grupo de codas más cortas, explicó Rus.
Estos llamados clics ornamentales «ocurren más hacia el principio y el final de los turnos» durante los intercambios vocales entre ballenas, «comportándose como marcadores del discurso», dijo Rus.
El descubrimiento de que las ballenas podían sincronizar variaciones en el tempo de la coda fue «una observación realmente interesante», dijo Rendell.
«Estoy menos convencido por la ‘ornamento'», añadió. «Ocurre muy raramente, y creo que necesitamos más pruebas de que no son sólo fallos de producción», o sonidos de relleno, «como cuando decimos ‘um’ o ‘err'».
En total, el programa detectó 18 tipos de ritmo, cinco tipos de tempo, tres tipos de rubato y dos tipos de ornamentación. Todas estas características de la coda podrían mezclarse y combinarse para formar un «enorme repertorio» de frases, informaron los autores del estudio. Es más, el significado podría modificarse aún más dependiendo de la ubicación de una coda (siguiendo o superponiendo otras codas) dentro de un intercambio o coro que involucre a dos o más ballenas.
Experimentación interactiva
«En realidad, ¡muchos de nosotros hemos estado esperando que la tecnología avanzada nos permitiera hacer algo como esto durante décadas!» dicho Dra. Brenda McCowanprofesor de la Facultad de Medicina Veterinaria Davis de la Universidad de California, en un correo electrónico.
McCowan, que no participó en la investigación, formó parte de otro equipo que, en 2021, realizó un estudio interactivo. «conversación» con una ballena jorobada en aguas cercanas a Alaska. Durante unos 20 minutos, una ballena curiosa respondió repetidamente a una grabación de una canción jorobada transmitida desde el barco de los científicos.
“Esta reproducción en particular (con la ballena jorobada en 2021) fue un experimento oportunista con una ballena curiosa que nos atrajo tanto conductual como vocalmente, y completamente por su propia voluntad”, dijo McCowan.
Esta experimentación interactiva con ballenas, junto con las observaciones del comportamiento de las ballenas, podría ser una parte importante para desentrañar la sintaxis de las secuencias de clics de los cachalotes, escribieron los autores en el estudio.
Su método de aprendizaje automático también puede resultar útil para estudiar otros tipos de vocalizaciones animales, añadió McCowan.
«Es probable que el tempo, el ritmo, el rubato y la ornamentación se encuentren en otras especies de ballenas», dijo McCowan. “Ya sabemos que esto es cierto para el canto de las jorobadas. Pero también hay evidencia de este tipo de patrones en otras especies acuáticas, terrestres y arbóreas a las que se podría aplicar este enfoque”.
Pero aunque esta técnica es útil para identificar ciertos aspectos de la comunicación, no es una piedra de Rosetta, advirtió Rendell.
«El aprendizaje automático es excelente para encontrar patrones en grandes conjuntos de datos», dijo, «pero no crea significado».
Mindy Weisberger es una escritora científica y productora de medios cuyo trabajo ha aparecido en las revistas Live Science, Scientific American y How It Works.
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