研究揭示抹香鯨的神秘語言系統

幾千年來，鯨魚都是人類眼里神秘的存在，常出現在神話和民間傳說里。在過去一個世紀里，盡管鯨類學或鯨魚科學提高了我們對這些海洋哺乳動物的認識，但研究鯨魚仍然是一項艱巨的挑戰。

現在，多虧了機器學習，我們離了解這些深海“居民”更近了一點。近日，美國麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）和“鯨類語言翻譯倡議”（CETI）項目的研究人員使用算法對“抹香鯨語音字母表”進行解碼，揭示了抹香鯨交流中類似于人類語音和其他動物物種通信系統的復雜結構。相關研究成果發表在《自然—通訊》上。

抹香鯨    圖片來源：麻省理工學院

2005年至2018年間，多米尼克抹香鯨項目從東加勒比抹香鯨部族收集的60 頭鯨魚的 8719 條尾聲記錄，是揭示這些生物復雜通信系統的重要起點。該團隊使用多種算法進行模式識別和分類，詳細地分析了這些聲音。事實證明，抹香鯨的交流確實不是隨機、簡單的，而是以復雜的組合方式構建的。

研究人員確定了一種“抹香鯨語音字母表”，即不同的咔嗒聲和節奏、節拍等各種元素相互作用，形成了大量可區分的尾音。例如，鯨魚會根據對話內容系統地調整尾音的某些方面，比如平穩地改變叫聲的持續時間或者增加額外的裝飾性咔嗒聲。但更值得注意的是，他們發現這些尾音的基本組成部分可以以組合的方式呈現，使鯨魚能夠構建出一個龐大的獨特發聲系統。

這些實驗是使用聲學生物記錄標簽進行的，這些標簽被放置在東加勒比的鯨魚身上。它們捕捉到了鯨魚聲音模式的復雜細節。通過開發新的可視化和數據分析技術，CSAIL的研究人員發現，在長時間的交流中，抹香鯨個體可以發出不同的尾聲模式。他們說，這些模式是細微的，是其他鯨魚也會產生和識別的細微變化。

CSAIL主任、麻省理工學院教授Daniela Rus表示：“我們正在破解抹香鯨通信的奧秘。使用機器學習對于識別抹香鯨交流的特征和預測它們接下來會說什么很重要。我們的研究結果表明結構化信息內容的存在，也挑戰了許多語言學家普遍認為復雜交流是人類獨有的觀點。”

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47221-8