一项新的研究报告称,研究人员已经发现了鲸鱼发声中以前未知的元素,这些元素可能类似于人类的语言。
抹香鲸是深海中的巨人,健康的成年抹香鲸没有已知的捕食者。研究它们发声的科学家已经找出了它们交流的关键要素,即咔哒声,这些咔哒声的序列被称为尾声。现在,由加州大学伯克利分校Ga?per beusi领导的研究人员报告说,他们发现这些咔嗒声的声学特性——比如音调——“在很多层面上类似于人类的元音和双元音”,也就是当一个元音变成另一个元音时,比如在单词“coin”中。研究人员甚至发现了两个独特的“尾元音”,它们在鲸鱼之间的对话中“积极交换”,他们称之为a元音和i元音。
研究人员在本周发表在网上的预印本中解释说,人工智能提供了第一条线索,即所谓的光谱特性可能对鲸鱼的语言有意义。Beu?之前开发了一种名为fiwGAN的人类语言深度学习模型,该模型“经过训练可以模仿抹香鲸的尾声,并将信息嵌入这些声音中。”人工智能不仅预测了鲸鱼发出的声音中已经被认为有意义的元素,比如滴答声,而且还挑出了声学特性。
为了跟进人工智能的提示,研究人员分析了2014年至2018年间直接放置在鲸鱼身上的水听器记录的3948条抹香鲸尾音的数据集。他们只分析了来自水听器的一个通道来控制水下效果和鲸鱼的运动,并从他们的可视化中删除了点击时间,以更好地隔离声学特性本身的模式。
这些可视化结果证实了人工智能的预测:鲸鱼可靠地用一个或两个共振峰(声波中的频率峰值)交换尾音,频率低于10kHz。研究人员将这些尾音称为“元音”,其中单峰尾音为a元音,双峰尾音为i元音。作者写道:“这与人类元音的形成频率不同类似。”他们还确定了这些尾音的上升和下降频率的“轨迹”,他们认为这类似于人类语言中的双元音。
考虑到这些尾元音模式非常独特,没有混合,再加上双元音的存在,研究人员认为鲸鱼正在控制它们发声的频率。
作者写道:“根据我们提出的观点,鲸鱼的咔嚓声相当于人类说话时声带的脉冲。”“换句话说,我们把咔嚓声当作来源,把抹香鲸的共振体(包括精脑器官在内的鼻腔复合体)当作调节共振频率的过滤器。”
与人类语言的类比是显而易见的。例如,作者指出,普通话中的声调可以改变其他相同音节的意思。
研究人员总结道:“如果我们的发现是正确的,这意味着抹香鲸的交流要复杂得多,可以携带比以前认为的更多的信息。”