Wissenschaftler haben ein "phonetisches Alphabet" in den Lautäußerungen der Wale entdeckt.
Die einzigartige Art und Weise, in der Pottwale ihre Klicksequenzen oder "Codas" variieren, schafft einen komplexen Klangteppich. Diese Unterschiede deuten darauf hin, dass Wale ihre Klickmuster auf verschiedene Weise kombinieren können, indem sie Phrasen mischen und aufeinander abstimmen, um einander eine Vielzahl von Botschaften mitzuteilen.
Die Bedeutung hinter den Klicklauten der Pottwale ist für menschliche Ohren nach wie vor ein Rätsel, aber das Verständnis des Umfangs ihrer stimmlichen Interaktionen ist ein wichtiger Schritt, um die Rufe der Wale mit bestimmten Botschaften oder sozialen Verhaltensweisen in Verbindung zu bringen, heißt es in einem Bericht, der am 7. Mai in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.
"Diese Arbeit baut auf früheren Forschungen auf, die sich auf die Entschlüsselung der Rufe von Pottwalen konzentrierten", sagte Dr. Daniela Rus, Direktorin des CSAIL am MIT und Mitautorin der Studie. "Es ist jedoch das erste Mal, dass wir die Rufe der Pottwale in ihrem breiteren kommunikativen Kontext und die Interaktionen zwischen den Walen untersuchen, was zu diesen neuen Erkenntnissen führt."
Rus erklärte, dass die Erkenntnis, wie Wale ihre Coda-Muster kontrollieren und anpassen können, den Wissenschaftlern hilft, ihre möglichen Kodierungsmethoden zu verstehen.
Das Team bezeichnete seinen Katalog von Lautkombinationen als "phonetisches Alphabet" für Pottwale und verglich die Variationen in ihren Klicksequenzen mit der Produktion verschiedener phonetischer Laute in der menschlichen Sprache.
Dr. Luke Rendell, ein Forscher an der University of St. Andrews, dessen Arbeit sich auf die Kommunikation von Meeressäugern konzentriert, warnte jedoch davor, dieses Ergebnis zu wörtlich zu nehmen.
"Die Darstellung des 'phonetischen Alphabets' ist nichts dergleichen", sagte Rendell, der nicht an der Studie beteiligt war. "Die Art und Weise, wie die Tempovariation verwendet wird, ist völlig anders als die Art und Weise, wie wir Elemente eines Alphabets verwenden, um sprachliche Ausdrücke zu bilden. Es ist nicht hilfreich, auf diese Weise darüber nachzudenken, weil es eine begrenzte und möglicherweise irreführende Sichtweise vermittelt, dass es sich um eine menschliche Sprache handelt oder nicht."
Analysieren von Mustern
Pottwale erzeugen ihre Schnalzlaute, indem sie Luft durch ein Kopforgan namens Spermaceti pressen, das bis zu 230 Dezibel laut sein kann - lauter als ein Raketenstart und in der Lage, das menschliche Trommelfell zu zerreißen, wie eine andere Forschergruppe in Scientific Reports berichtet.
Für diese Studie nutzten die Wissenschaftler maschinelles Lernen, um Muster in Audiodaten des Dominica Sperm Whale Project zu erkennen, einer Datenbank mit Beobachtungen von Pottwalen in der Karibik. Die Forscher analysierten 8.719 Coda-Sequenzen, die aus einzelnen Walrufen, Chören und dem Austausch zwischen zwei Walen bestehen.
Pottwale haben weltweit über 150 Arten von Kodas, aber die karibischen Wale verwendeten nur 21.
Die Wissenschaftler kategorisierten vier Aspekte der Codas: Rhythmus (die Anordnung der Intervalle zwischen den Klicks), Tempo (die Gesamtlänge der Coda-Sequenz), Rubato (Variationen in der Dauer der Codas innerhalb desselben Rhythmus und Tempos) und Verzierung (ein zusätzlicher Klick am Ende einer Coda in einer Sequenz kürzerer Codas). Diese Merkmale sind austauschbar und bilden ein umfangreiches Archiv möglicher Phrasen, so die Autoren der Studie.
"Ähnlich wie bei anderen Formen der Kommunikation kann die Platzierung oder das Layout einer Coda innerhalb eines Austauschs oder Refrains die Botschaft verändern und betonen", so Rus.
Die Forscher identifizierten 18 Rhythmen, fünf Tempi, drei Arten von Rubato und zwei Arten von Verzierungen, die alle miteinander kombiniert werden können, um eine große Vielfalt von Interaktionen zu bilden. Die Gesangsmuster der Wale können sogar noch komplizierter werden, je nach Kontext, z. B. wenn mehrere Wale beteiligt sind.
"Viele von uns haben sich seit Jahrzehnten nach einer fortschrittlichen Technologie gesehnt, die es uns ermöglicht, so etwas zu tun", sagte Dr. Brenda McCowan, Professorin an der UC Davis School of Veterinary Medicine, die nicht an der Studie beteiligt war.
In einem separaten Experiment hat McCowans Team im vergangenen Jahr eine interaktive Diskussion mit einem Buckelwal vor der Küste Alaskas geführt. Der Wal reagierte aktiv auf einen Buckelwalgesang, der von ihrem Schiff aus gespielt wurde, und wiederholte die Vokalisationen etwa 20 Minuten lang. "Dieser besondere Austausch war ein ungeplantes Experiment, bei dem der Wal sowohl verhaltensmäßig als auch stimmlich auf uns einging, und zwar völlig aus eigenem Antrieb", fügte sie hinzu.
Die interaktive Untersuchung der Wale durch die Forscher in Verbindung mit der Beobachtung des Verhaltens der Wale könnte dazu beitragen, das Rätsel der Klickmuster der Pottwale zu lösen, heißt es in der Studie.
Ihre Methode des maschinellen Lernens könnte möglicherweise auch bei der Analyse anderer Tiervokalisationen helfen, erklärte McCowan.
"Rhythmus, Tempo, Schwankungen und Verzierungen scheinen auch bei anderen Walarten zu existieren", so McCowan. "Wir wissen bereits, dass dies auf den Gesang der Buckelwale zutrifft. Es gibt jedoch auch Hinweise auf diese Muster bei anderen Wasser-, Land- und Baumbewohnern, die von diesem Ansatz profitieren könnten."
Auch wenn diese Methode bestimmte Aspekte der Kommunikation aufdecken kann, ist sie kein Crashkurs in Sachen Bedeutung, warnte Rendell.
"Das maschinelle Lernen glänzt bei der Identifizierung von Mustern in riesigen Datensammlungen", sagte Rendell, "aber es ist kein magischer Schlüssel, der Bedeutung erzeugt."
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Quelle: edition.cnn.com
