瓶鼻海豚共享哨聲研究揭示複雜社會語彙與AI分析應用
编辑者: Olga Samsonova
持續性的科學探究正揭示,瓶鼻海豚的社會性溝通詞彙遠比先前僅著重於個體「標誌性哨聲」的理解來得更為豐富與精細。這項前瞻性的研究工作,主要聚焦於位於佛羅里達州薩拉索塔灣的薩拉索塔海豚研究計畫(Sarasota Dolphin Research Program, SDRP),該計畫是全球對野生鯨豚族群進行的最長久監測項目之一。SDRP自1970年10月3日正式啟動,旨在探究薩拉索塔灣的海豚是否為常駐居民,並已記錄了六代海豚的生命歷程。 SDRP隸屬於莫特海洋實驗室與水族館(Mote Marine Laboratory & Aquarium),並由芝加哥布魯克動物園(Brookfield Zoo Chicago,前身為芝加哥動物學會)負責營運,其領導者為蘭德爾·威爾斯(Randall Wells)。 該團隊長期追蹤約170頭已知的海豚個體,並累積了超過五十年的研究數據,其中包含數十萬筆資料記錄。研究人員,包括拉拉·賽伊(Laela Sayigh)博士,已確認標誌性哨聲在海豚一生中保持穩定,功能上等同於獨特的身份識別代碼。
行為學上的關鍵發現進一步豐富了對海豚溝通的認知。研究證實,海豚母親在與幼豚交流時,會使用比自身標誌性哨聲更高頻率的版本,此現象與人類對嬰幼兒使用的「兒語」(motherese/Parentese)極為相似。此外,海豚之間發起聯繫的方式,是透過模仿對方的標誌性哨聲,這行為模式類比於人類呼喚他人的名字。這些研究成果,例如對兒語行為的確認,顯示海豚的溝通複雜性在非人類物種中相當罕見,可能與人類一樣有助於增強幼體的注意力和語言學習能力。
近期最引人注目的突破,在於研究人員成功辨識出大量由多個個體共享的非標誌性哨聲類型(Non-Signature Whistles, NSWs)。在薩拉索塔海豚哨聲資料庫中,研究人員已編目出至少20種不同的共享NSW類型,其中兩種(NSWA和NSWB)分別被至少25和35隻不同的海豚發出。 這些共享的聲響,不同於用作「名字」的標誌性哨聲,暗示著更為廣泛的群體溝通功能。進一步的播放實驗提供了功能性的線索,其中一種共享哨聲(NSWA)被證實與警報反應相關,會導致海豚群體迅速游離,而另一種(NSWB)則可能表達驚訝的情緒,作為遇到不熟悉情況時的「查詢」信號。
為了解碼這些複雜的聲學訊號,研究團隊正積極運用人工智慧技術進行分類與分析。例如,其他研究團隊如英國聖安德魯斯大學的茱莉·奧斯瓦爾德(Julie Oswald)博士,已開發出ROCCA演算法,專門用於辨識海豚的「地區口音」,區分不同區域海豚的聲音語調。同時,科技公司也投入資源,利用深度學習模型,結合長年收集的數據集,試圖從頻率、節奏和重複模式中找出規律,以期能將這些聲學訊號與特定行為背景進行對照分析。這項技術的發展,不僅有助於理解海豚的社會結構,也為海洋保育工作提供了新的工具。
這些研究的深遠意義在於,透過對海豚複雜溝通系統的深入理解,科學界得以更全面地掌握海洋生物的社會行為與生態需求。例如,SDRP的研究也揭示了人類活動對海豚的負面影響,估計至少有25%的海豚死亡與人類活動有關,其中漁具纏繞是首要問題。因此,解讀這些共享哨聲的功能,將是推動更有效海洋保育策略的關鍵一步,使人類能從單純的觀察者轉變為能理解並回應海洋生物的溝通者。
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National Today
Let's Data Science
Sarasota Dolphin Research Program | Mote Marine Laboratory & Aquarium
WLRN Public Media
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Sarasota Dolphin Research Program
Frontiers in Marine Science
Mirage News
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