マッコウクジラには独自の「アルファベット」があるかもしれない

マッコウクジラには独自の文化、アクセントがあり、おそらく音声アルファベットもある。MIT のコンピューター科学および人工知能研究所 (CSAIL) と Project CETI (Cetacean Translation Initiative) のチームがこの音声アルファベットを解読した可能性がある。この解読によって、マッコウクジラのコミュニケーションにおける洗練された構造が明らかになり、人間の音声学や他の動物の言語システムに似ている可能性がある。

「マッコウクジラの鳴き声は、原理的には、私たちがこれまで考えていたよりも広い意味を表現することができます！」とMITのコンピュータサイエンス大学院生プラチュシャ・シャルマはPopSciに語った。シャルマは、5月7日にNature Communications誌に掲載された新しい研究の共著者である。 これらの調査結果を説明しています。

マッコウクジラのABC

地球上のあらゆる種の中でも最大級の脳を持つマッコウクジラは、複雑な社会的行動をとる。群れで移動し、さまざまな文化的グループが一緒に潜ったり狩りをしたり、交代で若いクジラの世話をしたりする。マッコウクジラはこれらすべてをほぼ完全な暗闇の中で行うため、海の最も深いところでの生活を調整するには強力なコミュニケーションが必要となる。

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マッコウクジラは、複雑なコーダ（短いクリック音の連続）システムを使ってコミュニケーションを取っています。この研究では、研究チームは、ドミニカ マッコウクジラ プロジェクトが観察した東カリブ海マッコウクジラの家族から 9,000 個のコーダを収集しました。研究チームは、D タグと呼ばれる音響バイオロギング タグをクジラに装着しました。D タグは、クジラの発声パターンの詳細を記録しました。

研究チームは、これらの短いクリック音の集合は、会話の文脈に応じて構造が変わることを発見した。このデータを基に、研究チームはパターン認識と分類のアルゴリズムと、身体に装着する録音装置を組み合わせて使用​​した。その結果、コミュニケーションはランダムでも単純でもなく、より構造化され複雑であることが明らかになった。

マッコウクジラは基本的に独自の音声アルファベットを持っています。研究チームがリズム、テンポ、ルバート、装飾と呼ぶさまざまな聴覚要素が連携して、識別可能なコーダの大きな配列を形成します。会話の状況に応じて、クジラはコーダの特定の側面を体系的に調整できます。ルバートと呼ばれる鳴き声の長さを滑らかに変えたり、装飾的なクリック音を追加したりします。研究チームはまた、これらのコーダの構成要素をさまざまな方法で組み合わせることができることも発見しました。クジラはこれらの組み合わせから、多くの異なる発声を構築できます。

「マッコウクジラのコミュニケーションシステムは、組み合わせコーディングシステムです」とシャルマ氏は言う。「より広いコミュニケーションの文脈を見ることで、マッコウクジラの鳴き声の構造には細かいバリエーションがあり、その鳴き声はやり取りの過程で認識され、模倣されることを発見することができました。」

AIの活用

研究チームは新たな視覚化およびデータ分析技術を開発し、マッコウクジラの個体が長いやり取りの中でさまざまなコーダパターンを発していることを発見した。機械学習の使用は、彼らのコミュニケーションの詳細を正確に把握し、次に何を言うかを予測するために重要である。

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科学者たちは、これらの信号が、それが発せられる生態学的状況に応じて変化するかどうか、また、聞き手が認識する文法に似た潜在的な規則に信号がどの程度従うかを判断することに興味を持っています。

「海洋哺乳類の場合、科学者は通常、対象動物を見ることも、コミュニケーションの状況を詳細に特定することもできないため、この問題は特に難しい」とペンシルベニア大学心理学名誉教授ロバート・セイファース氏は声明で述べた。「とはいえ、この論文はマッコウクジラの鳴き声の組み合わせとその根底にある規則について、新しく興味深い詳細を提供している」セイファース氏はこの研究には関与していない。

地球上のエイリアンとのコミュニケーション

CETI は今後の研究で、リズム、テンポ、装飾、ルバートなどの要素が、伝達される際に特定の意図を伝えるかどうかを解明したいと考えています。これにより、単純な要素が組み合わされて複雑な意味を表すという特定の言語現象についての洞察が得られる可能性があります。この「パターンの二重性」は、これまで人間の言語に特有のものだと考えられていました。

このような研究は、人間が外来種と接触し、コミュニケーションをとる必要があるという仮説上のシナリオとも類似しています。

「これは、環境とコミュニケーションプロトコルがまったく異なる種族を理解することです。その種族の交流は人間の標準とは明らかに異なります」とシャルマ氏は言う。「本質的に、私たちの研究は『異星文明』がどのようにコミュニケーションをとるかを解読するための基礎を築き、まったく未知のコミュニケーション形式を理解するためのアルゴリズムやシステムを作成するための洞察を提供する可能性があります。」