הודעה לעיתונות: לווייתני זרע מושפעים מרצף הקולות של לווייתנים אחרים ולא רק מקריאה בודדת

באמצעות בינה מלאכותית וניתוח אלפי רצפי קליקים שהוקלטו בים הקריבי, מצאו החוקרים כי ללווייתנים יש זיכרון של רצף תקשורתי ארוך, עד עשרה אותות קודמים שהופקו על ידי לווייתן אחר, דבר המצביע על תקשורת המתבססת על הֶקשר מתמשך ולא רק על מסרים בודדים

במחקר חדש שנערך באוניברסיטת חיפה בשיתוף קבוצת המחקר הבין־לאומית Project CETI, אשר מנוהלת בארץ על ידי פרופ׳ דן צ׳רנוב, ראש בית הספר למדעי הים ע״ש צ׳רני, ופורסם בכתב העת Bioacoustics, נמצא כי התקשורת הקולית של לווייתני זרע (ראשתנים), מורכבת יותר מכפי שסברו עד כה. החוקרים מצאו כי רצף אותות (קודות) שמשמיע ראשתן ומשמש לתקשורת חברתית אינו עומד בפני עצמו אלא מושפע מרצפים קודמים שהשמיע ראשתן אחר במהלך חילופי הקולות ביניהם.

עוד נמצא כי ניתן לחזות מאפייני קודה של לווייתן על בסיס עד עשר קודות קודמות של לווייתן האחר, ממצא המצביע על כך שחילופי קולות בין ראשתנים מתבססים על הקשר מתמשך ולא רק על אותות בודדים”, אמר פרופ׳ רועי דיאמנט, מהחוג לטכנולוגיות ימיות בבית הספר למדעי הים על שם צ׳רני באוניברסיטת חיפה, עורך המחקר. “המחקר עדיין אינו מתרגם את משמעות הקודות, אבל הוא מראה שהתקשורת מורכבת ממה שחשבנו בעבר ושחילופי הקולות בין הלווייתנים אינם מבוססים על אותות בודדים אלא בתוך הקשר קולי שנבנה לפני כן, וזה שינוי חשוב בדרך שבה חוקרים את אחת ממערכות התקשורת המסקרנות בעולם החי”.

ראשתנים הם בין היצורים המסקרנים ביותר בעולם החי. הם בעלי המוח הגדול ביותר בממלכת החי ומחזיקים במערכת סונר ביולוגית חזקה במיוחד שבאמצעותה הם מנווטים, מחפשים מזון ומתקשרים בעומק הים. התקשורת החברתית שלהם כוללת רצפים קצרים של קליקים, המכונים ‘קודות’, אשר מופיעים בתבניות קצביות שונות. במשך שנים נחקרו הקודות בעיקר כאותות בודדים, שאפשרו לסווגם לפי מספר הקליקים, הקצב, המרווחים ומשך הקריאה.

במחקר הנוכחי ביקשו פרופ’ דיאמנט, ראש המעבדה לאקוסטיקה וניווט תת־מימית, והמסטרנט מאור אסייג, מהחוג לטכנולוגיות ימיות בבית הספר למדעי הים על שם צ׳רני באוניברסיטת חיפה, יחד עם חוקרים בפרויקט CETI לבדוק אם ראשתן מגיב רק לקודה האחרונה ששמע או שהתגובה שלו מושפעת ממספר גדול יותר של קודות שנשמעו במהלך חילופי הקריאות. ״בהקבלה לתקשורת אנושית, רצינו לבדוק האם הקולות של הלווייתנים הם אקראיים או שהם חלק ממערכת תקשורת חברתית מאורגנת שניתן לכנות ‘שפה’״, אמר תלמיד המחקר מאור אסייג שניתח את המידע.

החוקרים ניתחו הקלטות של ראשתנים מאזור דומיניקה שבים הקריבי, אשר נאספו במסגרת The Dominica Sperm Whale Project, אחד ממאגרי הנתונים האקוסטיים החשובים בעולם לחקר ראשתנים. המאגר כלל 3,933 קודות, שמתוכן זוהו 1,538 זוגות של קודות עוקבות בין שני לווייתנים. ההקלטות נאספו באמצעות תגים אקוסטיים שהוצמדו ללווייתנים מזוהים, וכך התאפשר להבחין בין קודה שהשמיע לווייתן מתויג ובין קודה שהשמיע לווייתן אחר בסביבתו. החוקרים בחנו מאפיינים מרכזיים של כל קודה, בהם: משך הקריאה, המרווחים בין הקליקים הראשונים, סוג הקודה והזמן שחלף עד לקריאה הבאה. לאחר מכן בדקו החוקרים מהי כמות המידע המצוי ברצף אותות קודה והאם ניתן לחזות את מאפייני הקודה הבאה של ראשתן אחד מתוך רצף קודות קודמות של ראשתן אחר, באמצעות כמה שיטות מתקדמות של למידת מכונה ובינה מלאכותית.

מתוצאות המחקר עולה כי בתקשורת הקולית של ראשתנים, התזמון אינו רק פרט טכני, אלא חלק מרכזי במבנה חילופי הקולות. משך הקודה, המרווחים בין הקליקים הראשונים והזמן שחולף עד לתגובה הבאה נמצאו כגורמים רבי־משמעות בניבוי הקודה הבאה. עוד נמצא במחקר, כי ניתן לחזות טוב יותר את הקודה של ראשתן אחד כאשר מביאים בחשבון רצף של קודות קודמות שהשמיע ראשתן אחר. נמצא גם סנכרון בין הלווייתנים שהתבטא בתיאום בין משך הקודות והמרווחים בין הקליקים, כך ששינוי בקצב או במשך הקריאה של ראשתן אחד לווה לעיתים קרובות בשינוי דומה אצל ראשתן האחר.

לדברי החוקרים, המשמעות היא שהדרך לחקור תקשורת של ראשתנים אינה מתחילה בהכרח בניסיון לתרגם כל קודה, אלא בזיהוי הסדר, התלות והתזמון המתגלים בחילופי הקולות. “חקר התקשורת בין ראשתנים מאתגר משום שקשה לסנן תקשורת בין זוגות לווייתנים. השילוב בין הקלטות עומק, מאגר נתונים גדול שקיים בפרויקט CETI ובינה מלאכותית מאפשר לנו להתחיל לזהות דפוסים שלא היו נגישים בעבר. זו אינה רק שאלה של מה הלווייתנים משמיעים, אלא גם איך הם מקשיבים, מגיבים ומתאמים ביניהם את הרצף הקולי”, סיכמו החוקרים.

כל הנתונים והקוד של המחקר זמינים לציבור, כדי לאפשר לחוקרים אחרים לשחזר את התוצאות ולהמשיך לפתח את התחום.

קראו עוד על המחקר בכתבה שפורסמה באתר ynet