Volgens wetenschappers is er een doorbraak in het begrijpen van walvisgezang

Onderzoekers hebben nieuwe elementen van walvisgezang geïdentificeerd die volgens hen analoog zouden kunnen zijn aan menselijke spraak, aldus een nieuw onderzoek. 

Potvissen zijn reuzen van de diepzee; gezonde volwassen potvissen hebben geen natuurlijke vijanden. Wetenschappers die hun vocalisaties bestuderen hebben belangrijke elementen van hun communicatie geïdentificeerd, namelijk kliks, die coda’s worden genoemd als ze in een reeks voorkomen. Nu hebben onderzoekers geleid door Gašper Beguš van de University of California ontdekt dat de akoestische eigenschappen van deze kliks – bijvoorbeeld de toonhoogte – “op veel vlakken analoog zijn aan menselijk klinkers en tweeklanken,” die voorkomen als een klinker overgaat in een andere klinker, zoals in het woord “klein”. De onderzoekers identificeren zelfs twee unieke “codaklinkers” die “actief worden uitgewisseld” in conversaties tussen walvissen, en die de a-klinker en de i-klinker worden genoemd.

De onderzoekers leggen in het verslag, dat deze week als online preprint is gepubliceerd, uit dat de eerste aanwijzing dat zogenoemde spectrale eigenschappen van belang zouden kunnen zijn voor walvistaal, werd gegeven door AI. Beguš ontwikkelde eerder een deep learning-model voor menselijke taal genaamd fiwGAN, dat “getraind was om de coda’s van potvissen na te bootsen en informatie in deze vocalisaties vast te leggen.” De AI voorspelde niet alleen elementen van vocalisaties van walvissen waarvan al werd gedacht dat die betekenisvol waren, zoals kliks, maar pikte er ook akoestische eigenschappen uit. 

De onderzoekers volgden de tip van de AI op door een dataset van 3948 potvis-coda’s te analyseren, die tussen 2014 en 2018 zijn opgenomen met hydrofoons die direct op walvissen zijn aangebracht. Ze analyseerden slechts één kanaal van de hydrofoons om rekening te houden met onderwatereffecten en bewegingen van de walvissen, en verwijderden de timing van de kliks uit hun visualisatie, om beter patronen in de akoestische eigenschappen zelf te kunnen isoleren.

Deze visualisaties rechtvaardigden de voorspellingen van de AI: de walvissen wisselden getrouw coda’s uit met een of twee formanten – frequentiepieken in de geluidsgolf – onder de 10kHz. De onderzoekers noemden deze coda’s “klinkers”, waarbij coda’s met één formant ‘a-klinkers worden genoemd, en coda’s met twee formanten i-klinkers worden genoemd. “Dit is analoog aan menselijke klinkers, die ook in hun formantfrequenties verschillen,” schrijven de auteurs. Ze identificeerden bij deze coda’s ook opwaartse en neerwaartse “frequentie-trajecten”, die ze als analoog aan tweeklanken in menselijke taal beschouwen. 

Aangezien deze coda-klinkerpatronen erg duidelijk waren en niet vermengd, naast het feit dat tweeklanken bestaan, stellen de onderzoekers dat walvissen de frequentie van hun vocalisaties controleren.

“Volgens onze voorgestelde analyse staan walviskliks gelijk aan de trillingen van stembanden in de productie van menselijke spraak,” schrijven de auteurs. “Met andere woorden, we behandelen kliks als de bron en het resonante orgaan van potvissen (het nasale complex, waaronder het spermaceti-orgaan) als het filter dat resonantiefrequenties moduleert.”

De analogieën met menselijke spraak zijn makkelijk te begrijpen. De auteurs merken bijvoorbeeld op dat vocale toonhoogte in het Mandarijn de betekenis van anderzijds identieke lettergrepen kan veranderen. 

“Als onze bevindingen correct zijn, betekent dit dat de communicatie van potvissen veel complexer is en veel meer informatie bevat dan we voorheen dachten,” concluderen de onderzoekers. 

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op VICE UK.

Volg VICE België en VICE Nederland ook op Instagram.