گفت و گوی بی سابقه دانشمندان با یک نهنگ ! + جزئیات

به گزارش رکنا به نقل از بی بی سی، صدای غرشی شبیه «تروپ» از بلندگوی زیرآبیِ کشتی تحقیقاتی ساطع می‌شود. یک نهنگ گوژپشت از گروه خود جدا شده و نزدیک می‌شود. این پستاندار دور قایق چرخ می‌زند، سپس بالا می‌آید و دوباره شیرجه می‌زند، دمش بی‌صدا داخل آب سر می‌خورد و صدا را پاسخ می‌دهد.

پژوهشگرانی که با نهنگ گوژپشت «گپ زدند» می‌گویند این رویارویی می‌تواند اولین قدم برای برقراری ارتباط با هوش غیرانسانی باشد. این اتفاق در سال ۲۰۲۱ و در سواحل جنوب شرقی آلاسکا رخ داد، جایی که گروهی از شش پژوهشگر صدای ضبط‌ شده‌ یک نهنگ گوژپشت را با بلندگوی زیرآبی پخش کردند. آن‌ها وقتی دیدند یک نهنگ گوژپشت که نامش را تواین گذاشته بودند، به شیوه‌ای «گفت‌وگو مانند» پاسخ داد، حیرت‌زده شدند.

جوزی هابرد، متخصص رفتارشناسی حیوانات در دانشگاه‌ کالیفرنیا دیویس، می‌گوید: «این مانند تجربه کردن دنیای دیگری است. اول صدای بالا آمدنشان به سطح آب را می‌شنوید. بعد نفس عمیقی می‌کشند که آن را می‌بینید، و همه با هم به صورت گروهی هستند. این باورنکردنی است.» 

هابرد برای اولین بار زمانی که روی یک کشتی تحقیقاتی در حال حرکت، در ناحیه فردریک ساند آلاسکا، با موتورهای خاموش شناور بود، با نهنگ‌های گوژپشت مواجه شد. او می گوید: «طبق مقررات، باید چند صد متر دورتر از نهنگ‌ها توقف کنید و موتور خود را خاموش کنید.» به‌گفته هابرد به ندرت ممکن است نهنگ‌ها به سمت شما بیایند. در این مورد، تواین، نهنگ گوژپشت ۳۸ ساله، به سمت قایق حرکت کرد و به مدت ۲۰ دقیقه دور کشتی چرخید.

هابرد عضو تیم تحقیقاتی «جستجوی هوش فرازمینی» (سِتی) است که امیدوارند پیچیدگی ارتباطی و هوش نهنگ‌های گوژپشت را درک کنند. در عرشه بالای کشتی، هابرد از کاری که متخصصان صوت در زیر سطح آب انجام می‌دادند، بی‌خبر بود. در زیر عرشه، برندا مک‌کوان در حال پخش صدای ضبط‌شده نهنگ گوژپشت - صدایی شبیه «وُپ» یا «تروپ» - از یک بلندگوی زیر آب بود. وقتی سرانجام تواین دور شد، هابرد به دنبال غوغایی از هیجان به پایین دوید. تواین «پاسخ» داده بود و وارد «گفت‌وگویی» شده بود که ۲۰ دقیقه کامل به طول انجامید.

آواز نهنگ‌ها، طولانی، ریتمیک و دائماً در حال تغییر، می‌تواند در سراسر حوضچه‌های اقیانوسی جاری شود. آنها با سوت‌ و پالس‌ با هم گپ می‌زنند یا از پژواک‌یابی برای ترسیم تصاویری از دنیای زیر آب خود استفاده می‌کنند.

قرن‌هاست که نهنگ‌ها انسان را مجذوب کرده‌اند. در واقع، نهنگ‌ها طیف وسیعی از رفتارهای شبیه به انسان را از خود نشان می‌دهند. آنها با یکدیگر و همچنین با گونه‌های دیگر همکاری می‌کنند. آنها مهارت‌های مفید را به هم یاد می‌دهند، از فرزندان یکدیگر مراقبت می‌کنند و با هم بازی می‌کنند. با این حال، بر خلاف انسان، حس غالب در نهنگ‌ها بینایی نیست، بلکه شنوایی است. اگر ۲۰۰ متر پایین‌تر از سطح اقیانوس بروید، به دنیایی خواهید رسید که نور به آنجا نفوذ نمی‌کند. از طرف دیگر، صدا در آب نسبت به هوا مسافت بیشتری را طی می کند و سرعت بالاتری دارد.

نهنگ‌های بی‌دندان که شامل نهنگ گوژپشت، نهنگ آبی و نهنگ حقیقی می‌شوند، حنجره‌ای منحصربه‌فرد تکامل داده‌اند که به آن‌ها امکان تولید صداهای بسیار کم‌فرکانس را می‌دهد که می‌تواند مسافت‌های زیادی را طی کند. برای مثال، نهنگ‌های آبی صداهایی با فرکانس پایین ۱۲.۵ هرتز منتشر می‌کنند که در رده‌ فروصوت و خارج از محدوده شنوایی انسان قرار می‌گیرد. در همین حال، نهنگ‌های دندان‌دار، که شامل نهنگ‌های اسپرم، دلفین‌ها، گرازماهی‌ها و اورکاها می‌شوند، از جمله پرصداترین جانوران روی زمین هستند و از کلیک‌های فوق سریع برای جهت‌یابی صوتی برای «دیدن» دنیای خود، و همچنین از پالس‌های انفجاری نرم و سوت‌ برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند.

آب‌بازسانان (که همان پستانداران عظیم دریایی هستند) طی ۵۰ میلیون سال تکامل یافته‌اند تا انواع صداهای پیچیده را تولید کنند و بشنوند. آن‌ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر، جهت‌یابی، پیدا کردن جفت و غذا، دفاع از قلمرو و منابع خود و دوری از شکارچیان، به صدا تکیه می‌کنند. بچه‌های نهنگ‌ها درست مانند نوزادان انسان غان وغون می‌کنند؛ برخی از آن‌ها نام خاص خود را دارند و نهنگ‌های بخش‌های مختلف اقیانوس لهجه‌های منطقه‌ای دارند. گزارش شده که برخی نهنگ‌ها لهجه‌های گروه‌های غریبه را تقلید می‌کنند - و حتی تصور می‌شود برخی از آن‌ها تلاش کرده‌اند با زبان انسان ارتباط برقرار کنند.

آواز نهنگ گوژپشت، به عنوان یکی از پیچیده‌ترین آواها در میان کل جانوران شناخته می‌شود. اولین ضبط از آواز این نهنگ در سال ۱۹۵۲ از سوی فرانک واتلینگتون، مهندس نیروی دریایی آمریکا، انجام شد. تقریباً ۲۰ سال بعد، راجر پِین، متخصص زیست‌شناسی دریایی، متوجه شد این صداها در الگوهای تکرارشونده سازماندهی شده‌اند. این کشف، درک ما از ارتباطات صوتی نهنگ‌ها را متحول کرد و جرقه‌ علاقه‌ای را زد که منجر به دهه‌ها تحقیق در این زمینه شد.

تیم تحقیقاتی سِتی (جستجوی هوش فرازمینی) امیدوار است که رمزگشایی از ارتباطات نهنگ‌ها بتواند به ما در درک فرازمینی‌ها، در صورت برقراری ارتباط با آن‌ها، کمک کند. این گروه فرض می‌کنند که صداهای نهنگ حاوی پیام‌های پیچیده و هوشمندانه‌ای است، شبیه به زبان‌هایی که توسط انسان‌ها یا موجودات فرازمینی احتمالی به کار می‌رود. با این حال، مک‌کوان می‌گوید، درک ما از ارتباطات نهنگ‌ها هنوز در مراحل اولیه است.

در آن روز خاص، در سواحل آلاسکا، مک‌کوان قبلاً صداهای مختلفی را پخش کرده بود، اما پاسخی دریافت نکرده بود. او می‌گوید: «اما این تماس خاص، یک روز قبل ضبط شده بود و از همین جمعیت نهنگ‌ها بود. بعد از پخش سه باره صدای تماس، پاسخ فوق‌العاده‌ای دریافت کردیم. سپس، برای اینکه حیوان را درگیر نگه دارم، سعی کردم تأخیر بین صداهای او و صداهای ما را مطابقت دهم. بنابراین، اگر او ۱۰ ثانیه صبر می‌کرد، من هم ۱۰ ثانیه صبر می‌کردم. در نهایت در یک دوره ۲۰ دقیقه‌ای، ۳۶ بار این کار را انجام دادیم.»

در طول این رد و بدل صدا، تواین به طور همساز با فواصل زمانی متغیر بین هر تماس ارسالی تطابق پیدا کرد. این مورد به عنوان اولین ارتباط عمدی بین انسان و نهنگ گوژپشت، با استفاده از «زبان» نهنگی، در نظر گرفته می‌شود. هابرد اضافه می‌کند از آنجایی که ضبط صدا مربوط به گروه خانوادگی تواین بود، این می‌تواند نشان‌دهنده‌ نوعی شناسایی، شاید حتی خودشناسی، باشد.

البته، مطالعه نهنگ‌ها بدون چالش نیست. مک‌کوان تأکید می‌کند که تواین تصمیم گرفت به قایق نزدیک شود و هر زمان که می‌خواست می‌توانست آنجا را ترک کند - اما مشکل همین‌جاست. هابرد اضافه می‌کند که نهنگ‌ها معمولاً هرجا که ماهی باشد، پیدا می‌شوند. «اما ما نمی‌دانیم ماهی‌ها کجا هستند. بنابراین، برای مطالعه نهنگ‌ها باید به دنبال آن‌ها بگردیم.» و برای به دست آوردن تصویری کامل، محققان باید داده‌ها را با گروه‌های منحصربه‌فرد بیشتری تکرار کنند.

در مرحله بعد، این تیم پژوهشگران قصد دارد صداهایی را که پخش می‌کنند، تغییر دهد. مک‌کوان می‌گوید: «ما هنوز در مراحل اولیه هستیم. چالش بزرگ برای ما طبقه‌بندی سیگنال‌ها و تعیین زمینه آنهاست تا بتوانیم به معنای آنها پی ببریم. فکر می‌کنم هوش مصنوعی به ما در انجام این کار کمک خواهد کرد.»

بیش از ۸ هزار کیلومتر دورتر، گروهی از متخصصان هوش مصنوعی و پردازش زبان طبیعی، رمزنگاران، زبان‌شناسان، زیست‌شناسان دریایی، متخصصان رباتیک و متخصصان آکوستیک زیر آب نیز امیدوارند از هوش مصنوعی استفاده کنند - این بار برای رمزگشایی مکالمات نهنگ‌های اسپرم.

پروژه «ترجمه زبان آب‌بازسانان» که در سال ۲۰۲۰ و به رهبری زیست‌شناس دریایی دیوید گروبر راه‌اندازی شد، به طور مداوم در حال ضبط صدای گروهی از نهنگ‌ها در سواحل دومینیکا، جزیره‌ای در دریای کارائیب، است. آنها برای این کار از میکروفون‌هایی که روی بویه‌ها، ماهی‌های رباتیک و برچسب‌هایی که به پشت نهنگ‌ها وصل می‌شود، استفاده می‌کنند.

گروبر تا حدی یک مورد استثنایی است. او یک میکروب‌شناس است، یعنی دانشمندی که موجودات میکروسکوپی را مطالعه می‌کند، اما در ادامه‌ مسیر علمی خود به کار با برخی از بزرگ‌ترین جانوران روی کره‌ زمین روی آورده است. او کار خود را با بررسی تعامل باکتری‌ها و تک‌یاخته‌ها در اقیانوس در ارتباط با چرخه‌ کربن و تغییرات اقلیمی آغاز کرد. از آن‌جا به سراغ مرجان‌ها، عروس دریایی و کوسه‌ها رفت تا جایی که سرانجام توجه او به نهنگ‌ها جلب شد. او می‌گوید که کارش «واقعا درباره‌ دیدن جهان از زاویه دید حیوانات است»، یا در مورد نهنگ‌ها «شنیدن جهان.»

همانطور که قبلا گفته شد، نهنگ‌های اسپرم که بزرگترین مغز را در میان تمام جانوران دارند، در گروه‌های خانوادگی در سطح اقیانوس جمع می‌شوند و از طریق توالی کلیک‌هایی شبیه کد مورس برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنند که به آن‌ها «کدا» گفته می‌شود. گروه نهنگ‌های اسپرمی که گروبر با آن‌ها کار می‌کند، از حدود ۴۰۰ مادر، مادربزرگ و بچه تشکیل شده است. این گروه برای شناسایی اعضای خود از یک کد ۱+۱+۳ استفاده می‌کند، یعنی دو کلیک با فاصله مساوی و سپس سه کلیک پشت سر هم.

گروبر می‌گوید: «به جز این تعاملات بسیار کوتاه در سطح، برای ما دشوار است که به دنیای آنها نگاه کنیم. در جهان این موجودات منحصربه‌فرد و ملایم اتفاقات زیادی در حال رخ دادن است. هر بار که نگاه می‌کنیم، پیچیدگی و ساختار عمیق‌تری در ارتباطات آنها پیدا می‌کنیم.» او معتقد است ما به نقطه‌ای از پیشرفت فناوری رسیده‌ایم که «احتمالاً» بتوانیم ارتباط نهنگ‌ها را رمزگشایی کنیم.

اطلاعات جمع‌آوری‌شده با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای تشخیص و دسته‌بندی کلیک‌ها پردازش شده است و نتایج آن قرار است به زودی منتشر شود. گروبر می‌گوید هدف این است که بتوان «مکالمات چندجانبه» را بازسازی کرد - به عبارت دیگر، «مکالمه‌ای» را با استفاده از صداهای تولیدشده خود نهنگ‌های اسپرم ایجاد کند.

اما حتی اگر بتوانیم با نهنگ‌ها صحبت کنیم، آیا باید این کار را انجام دهیم؟ برای مثال، آیا توانایی برقراری ارتباط با نهنگ‌ها می‌تواند برای شکار آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد؟

فناوری‌های جدید قبلا هم به شکارچیان کمک کرده‌اند. به‌عنوان مثال، سونار را در نظر بگیرید که می‌تواند برای ردیابی و ترساندن نهنگ‌ها و آوردن آنها به سطح آب استفاده شود، جایی که شکار آنها آسان‌تر است. سمنتا بلیکمن، مدیر داده‌های دریایی مرکز ملی اقیانوس‌شناسی می‌گوید: «احتمالاً باید بیشتر گوش کنیم و کمتر حرف بزنیم.» او هشدار می‌دهد که باید نسبت به انسان‌انگاری (فرافکنی ویژگی‌های انسانی به جانوران) محتاط باشیم. بلیکمن می‌گوید: «به عنوان یک دانشمند، سعی می‌کنید بدون پیش‌داوری به مطالعه‌ اشیاء بپردازید. همیشه تلاش می‌کنید خود را از معادله حذف کنید، اما انجام این کار واقعاً دشوار است.»

بلیکمن اشاره می‌کند که نهنگ‌های بدون دندان در رأس زنجیره غذایی قرار دارند، به این معنی که نقش بسیار مهمی در اکوسیستم ایفا می‌کنند. او می‌گوید: «آنها برای ما که سلامت اکوسیستم‌های اقیانوس را مطالعه می‌کنیم، شاخصی به شمار می‌آیند - زیرا هر اتفاقی که در پایین زنجیره غذایی بیفتد، بر آنچه در بالا اتفاق می‌افتد تأثیر می‌گذارد.» بیش از یک چهارم از تمام گونه‌های آب‌بازسان به دلیل فعالیت‌های انسانی، عمدتا در معرض خطر هستند.

بلیکمن می‌گوید نهنگ‌ها همچنین کودهای طبیعی هستند. یکی از محدودیت‌های حیات در اقیانوس، کمبود آهن است. فیتوپلانکتون‌ها برای رشد به نور و مواد مغذی نیاز دارند. آنها معمولاً می‌توانند نیترات و فسفات پیدا کنند اما آهن در دسترس نیست. با این حال، مدفوع نهنگ‌ها حاوی غلظت بالایی از آهن است. بلیکمن می‌گوید: «آنها در یک منطقه تغذیه می‌کنند و در منطقه‌ای دیگر دفع می‌کنند و بدین ترتیب، آهن را به آب باز می‌گردانند که می‌تواند باعث افزایش ناگهانی حیات در این منطقه جدید شود.»

نهنگ‌ها همچنین نقش مهمی در چرخه کربن زمین ایفا می‌کنند. پلانکتون‌های دریایی از طریق فتوسنتز، کربن را جذب می‌کنند. سپس نهنگ‌ها این پلانکتون‌ها را می‌خورند. بلیکمن می‌گوید: «وقتی نهنگ‌ها می‌میرند، به کف اقیانوس فرو می‌روند. بنابراین، آن کربن برای مدت زمان بسیار طولانی از جو زمین دور نگه داشته می‌شود.»

گروبر امیدوار است که پروژه ترجمه زبان نهنگ‌ها بتواند ارتباط انسان با طبیعت را عمیق‌تر کند. او می‌گوید: «هوش مصنوعی می‌تواند به ما این امکان را بدهد که سیستم‌های ارتباطی بسیاری از اشکال دیگر حیات را در سطحی به مراتب عمیق‌تر درک کنیم. فکر می‌کنم اگر واقعاً گوش کنیم، اگر عمیقاً به آنچه نهنگ‌ها می‌گویند اهمیت دهیم، برای دنیا مفید خواهد بود.»