Os cientistas conseguiram uma proeza do tamanho de uma baleia. Conseguiram identificar uma complexidade até agora desconhecida na comunicação entre baleias, ao analisarem milhares de sequências gravadas dos cliques dos cachalotes com Inteligência Artificial.
As variações no andamento, no ritmo e na duração das sequências de cliques das baleias, chamadas codas, tecem uma rica tapeçaria acústica. Estas variáveis sugerem que as baleias conseguem combinar os padrões de cliques de múltiplas formas, misturando e combinando frases para transmitir uma vasta gama de informações umas às outras.
O que os cachalotes estão a dizer com os seus cliques permanece um mistério para o ouvido humano. No entanto, a descoberta do âmbito das trocas vocais das baleias é um passo importante para associar os seus chamamentos a mensagens específicas ou comportamentos sociais, referiram os cientistas a 7 de maio na revista especializada Nature Communications.
“Este trabalho tem por base muito trabalho anterior centrado na compreensão dos chamamentos dos cachalotes. Contudo, este é o primeiro trabalho que começou a analisar os chamamentos dos cachalotes no seu contexto comunicativo mais alargado e no contexto da comunicação entre baleias, o que tornou possíveis algumas das descobertas”, diz a coautora do estudo, a dra. Daniela Rus, diretora do Laboratório de Informática e Inteligência Artificial (CSAIL) do MIT, num email.
“Entender os aspetos das suas codas que podem controlar e variar ajuda-nos a compreender como é que codificam a informação nos seus chamamentos”, diz Rus.
Os investigadores apelidaram o seu catálogo de combinações de sons de “alfabeto fonético” dos cachalotes, comparando as variações nas sequências de cliques das baleias à produção de diferentes sons fonéticos no discurso humano.
Mas embora as descobertas da equipa sejam interessantes, essa expressão fornece uma perspetiva enganadora das interações vocais das baleias, diz por email o dr. Luke Rendell, investigadora da Universidade de St. Andrews, no Reino Unido, cujo trabalho incide na comunicação de mamíferos marinhos.
“A apresentação de um ‘alfabeto fonético’ – não tem nada a ver”, diz Rendell, que não esteve envolvido na investigação.
“A forma como a variação do andamento é usada é completamente diferente de como, digamos, nós usamos elementos do alfabeto para construir expressões linguísticas”, acrescenta. “Não há quaisquer provas disso e não é uma interpretação muito útil, porque força tudo a uma interpetação muito restrita e um pouco excessiva de ‘é ou não como a linguagem humana’, quando há um espectro muito mais alargado de interpretações disponíveis.”
Reconhecimento de padrões
Os cachalotes produzem os seus cliques forçando o ar através de um órgão nas suas cabeças chamado espermacete, e estes sons podem atingir até 230 décibeis de altura – um som mais alto do que um rocket e capaz de perfurar os tímpanos humanos – tinha indicado anteriormente uma outra equipa de cientistas na revista especializada Scientific Reports.
Para este novo estudo, os investigadores usaram machine learning (aprendizagem automática) para detetar padrões nos dados áudio recolhudos pelo The Dominica Sperm Whale Project, um repositório de observações de cachalotes que habitam o Mar Caribenho. As gravações representaram as vozes de aproximadamente 60 cachalotes – um subgrupo de um conjunto de cerca de 400 baleias conhecido como o clã das Caraíbas Orientais – e as vocalizações foram gravadas entre 2005 e 2018.
Anteriores investigações tinham identificado 150 tipos de codas entre os cachalotes a nível mundial, mas as baleias das Caraíbas usam apenas 21 dessas codas.
Os cientistas examinaram o tempo e a frequência de 8.719 sequências de codas – em declarações solitárias de baleias, em coros e em trocas de chamamentos e respostas entre baleias. Quando visualizados com Inteligência Artificial, surgiram padrões de codas nunca antes observados.
Os autores do estudo definiram quatro características de codas: ritmo, andamento, rubato e ornamentação. O ritmo descreve a sequência de intervalos entre cliques. O andamento é a duração da coda na sua totalidade. O rubato refere-se a variações de duração em codas adjacentes com o mesmo ritmo e andamento. E a ornamentação é um “clique extra” acrescentado no fim de uma coda num grupo de codas curtos, explica Rus.
Os chamados cliques ornamentais “ocorrem mais no início e no fim dos turnos” durante trocas vocais entre baleias, “comportando-se como marcadores de discurso”, diz Rus.
A descoberta de que as baleias conseguem sincronizar variações no andamento da coda foi “uma observação realmente interessante”, diz Rendell.
“Estou menos convencido quanto à ‘ornamentação’”, adianta. “Ocorre muito raramente e penso que precisamos de mais provas de que não são simplesmente falhas de produção”, ou sons para encher, “como quando os humanos dizem ‘hum’ ou ‘err’.”
Ao todo, o programa detetou 18 tipos de ritmo, cinco tipos de andamento, três tipos de rubato e dois tipos de ornamentação. Estas características das codas podem todas ser misturadas e combinadas para formar um “repertório enorme” de frases, dizem os autores do estudo. Para além disso, o significado pode ser ainda mais ajustado, dependendo da colocação de uma coda – a seguir ou sobreposto a outras codas – numa troca ou coro envolvendo duas ou mais baleias.
Experimentação interativa
“Na verdade, há décadas que muitos de nós aguardam por tecnologia avançada que nos permita fazer algo como isto!”, diz a dra. Brenda McCowan, professora da Escola Davis de Medicina Veterinária da Universidade da Califórnia, num email.
McCowan, que não esteve envolvida na investigação, integrou outra equipa que, em 2021, conduziu uma “conversa” interativa com uma baleia jubarte nas águas perto do Alasca. Durante cerca de 20 minutos, uma baleia curiosa respondeu repetidamente a uma gravação de uma canção de cachalote transmitida a partir do barco dos cientistas.
“Esta reprodução em particular (com a baleia jubarte em 2021) foi uma experiência oportunista com uma baleia curiosa que nos envolveu tanto comportamental como vocalmente, e completamente por sua livre e espontânea vontade”, diz McCowan.
Este tipo de experimentação interativa com baleias, juntamente com observações do comportamento das baleias, pode ser uma parte importante para desvendar a sintaxe das sequências de cliques dos cachalotes, escreveram os autores do estudo.
O método de aprendizagem automática também pode provar-se útil par estudar outros tipos de vocalizações animais, acrescenta McCowan.
“É provável que o andamento, o ritmo, o rubato e a ornamentação possam ser encontradas noutras espécies de baleias”, diz McCowan. “Já sabemos que isto é verdade no canto das baleias jubartes. Mas também há provas deste tipo de padrões noutras espécies aquáticas, terrestres e arbóreas às quais se poderia aplicar esta abordagem.”
Mas apesar de esta técnica ser útil para identificar certos aspetos da comunicação, não é uma pedra de Roseta, avisa Rendell.
“A aprendizagem automática é ótima para encontrar padrões em grandes conjuntos de dados”, diz, “mas não cria significado.”
Mindy Weisberger é uma escritora de ciência e produtora de media cujo trabalho já apareceu nas revistas Live Science, Scientific American e How It Works.