Кашалоты у берегов Доминики, возможно, общаются куда сложнее, чем считалось ранее. Новое исследование, основанное на анализе более тысячи аудиозаписей, показало, что в их щелчках скрыта структура, удивительно похожая на элементы человеческой речи, пишет Earth.com.
Работу возглавил лингвист Гаспар Бегуш из Калифорнийского университета в Беркли. Его команда обнаружила, что в так называемых «кодах» — коротких сериях щелчков, которыми кашалоты обмениваются во время социального взаимодействия, — присутствуют устойчивые звуковые паттерны, напоминающие гласные.
Это не значит, что киты «говорят» как люди. Но уровень организации сигналов оказался гораздо более сложным, чем предполагали ранее.
Как киты разговаривают
Кашалоты используют коды — короткие ритмические последовательности щелчков, которые повторяются при общении внутри группы. Эти сигналы не связаны с эхолокацией во время охоты, а служат именно социальным целям.
Ранее ученые различали коды в основном по количеству щелчков и интервалам между ними. Известно также, что у разных популяций кашалотов есть свои «диалекты» — устойчивые наборы таких кодов, по которым можно определить принадлежность к определенному сообществу. Но спектральное наполнение звуков — то, как распределяется энергия по частотам — долгое время оставалось на периферии внимания.
Где появились «гласные»
Когда исследователи сжали временные промежутки между щелчками и ускорили записи, в сигнале проявилась ранее скрытая структура. В ряде кодов обнаружились устойчивые форманты — резонансные полосы частот, которые в человеческой речи формируют гласные звуки. Одни паттерны напоминали «а» (одна выраженная низкая форманта), другие — «и» (две отчетливо разделенные форманты). Встречались и подвижные формы, похожие на дифтонги, когда качество звука меняется внутри одного сигнала.
Важно, что внутри одной коды все щелчки обычно относились к одному и тому же «гласному» типу. Это выглядело не как хаотическая смесь, а как четкая, дискретная система.
Почему это не артефакт записи
Команда проверила, не могут ли эти различия объясняться положением тела китов в воде, глубиной погружения или особенностями аппаратуры. Но «переключение» между типами код сохранялось при разных условиях.
Кроме того, анатомические данные показывают, что кашалоты способны различать частоты выше 30 килогерц — именно в этом диапазоне находятся обнаруженные паттерны. Иными словами, это не просто особенности записи: сами животные способны слышать эти различия.
Как помог искусственный интеллект
Любопытно, что на спектральную структуру исследователей частично навел искусственный интеллект. Для анализа использовалась нейросеть fiwGAN — модель, которая при обучении на человеческой речи сама «выделяла» внутренние элементы, соответствующие словам и звуковым единицам.
Когда ту же архитектуру обучили на китовых записях, сеть начала формировать собственные «представления», чувствительные к тембру и временной структуре щелчков. Это подсказало, что в сигнале есть более тонкие закономерности, чем казалось ранее. Дальнейший акустический анализ уже подтвердил наличие гласноподобных элементов.
Есть ли аналоги в животном мире
Форманты давно известны в биоакустике. Они помогают животным передавать информацию о размере тела, возрасте и индивидуальных особенностях. У оленей, обезьян и тюленей эти резонансы играют важную роль в коммуникации.
Серые тюлени, например, способны обучаться звукам и изменять форманты, копируя услышанные сигналы. Это делает правдоподобным предположение, что кашалоты тоже могут активно управлять звуковыми резонансами.
Важно, что у китов временная структура коды и тип «гласного», по-видимому, могут изменяться независимо. Такая комбинаторная система резко увеличивает число возможных сообщений.
Что это меняет
«Поразительно, насколько упорядоченной оказалась эта система», — говорит Бегуш.
При этом ученые честно признаются, что пока они не знают, что именно означают конкретные коды.
Но если коммуникация кашалотов действительно напоминает зачаточную форму языка, это меняет и отношение к шумовому загрязнению океанов. Судоходство, военные сонары и промышленный шум могут вмешиваться не просто в ориентирование животных, а в их социальную коммуникацию.
Следующий этап исследований — сравнить «гласные» коды у разных популяций китов в других регионах океана и проследить, как детеныши осваивают эти звуковые паттерны по мере взросления.
PS: Ставьте лайк и подписывайтесь на «Ведомости» в Telegram и MAX
