Mensen praten 20 minuten met walvis met behulp van AI

Een recent en opzienbarend experiment voor de kust van Alaska bracht wetenschappers dichter bij het ondenkbare: een mens-dier conversatie, en wel met een bultrugwalvis. De hoofdrolspeler? Een volwassen vrouwtjesbultrug, genaamd Twain, die 20 minuten lang reageerde op door mensen afgespeelde walvisgeluiden. Deze gebeurtenis, geleid door dr. Brenda McCowan van de University of California, Davis, en haar team bij het zogenaamde Whale-SETI-project, geeft niet alleen nieuwe inzichten in hoe bultrugwalvissen communiceren, maar draagt ook bij aan een grotere ambitie: de zoektocht naar buitenaardse intelligentie.

In dit artikel duiken we diep in de details van deze uitzonderlijke ontmoeting en bespreken we de wetenschappelijke achtergrond, het belang voor de bescherming van walvissen en de verbinding met de zoektocht naar leven buiten onze planeet.

De ontmoeting: een 20 minuten durende ‘conversatie’

De ontmoeting vond plaats voor de kust van Alaska, waar dr. Brenda McCowan en haar team een opgenomen bultrug-‘contactroep’ (ook wel “whup” of “throp” genoemd) in het water afspeelden. Tot hun verbazing verscheen Twain, die hen benaderde en vervolgens actief leek te reageren op de signalen. Gedurende zo’n 20 minuten cirkelde de walvis rond de boot en probeerde het interval tussen haar eigen roepen en de afgespeelde “whup”-geluiden te ‘matchen’.

“We denken dat dit de eerste keer is dat er zo’n communicatieve uitwisseling plaatsvindt tussen mens en bultrugwalvis in de ‘taal’ van de bultrug zelf,” aldus dr. McCowan. Hoewel er uiteraard (nog) geen bewijs is dat de walvis de inhoud van de oproepen begreep, wijst het experiment op een bijzondere mate van aanpassing aan de timing en frequentie van menselijke signalen.

Wetenschappelijke achtergrond: waarom dit zo bijzonder is

Het Whale-SETI-team (Search for Extraterrestrial Intelligence, maar dan toegepast op walviscommunicatie) probeert de structuur van walvisgeluiden te ontrafelen om beter te begrijpen hoe intelligentie en communicatie werken in diersoorten die zo anders zijn dan de mens. De achterliggende gedachte is dat als we complexe communicatie kunnen herkennen in de geluiden van walvissen, we wellicht ook beter zijn toegerust om intelligente signalen uit de ruimte te herkennen.

• Complexe sociale structuren: Bultrugwalvissen staan bekend om hun uitgebreide repertoire van liederen en sociale ‘calls’. Deze zijn vaak lang, ritmisch en evolueren constant, net als menselijke talen.
• Tools en innovatieve technieken: Net als mensen maken bultruggen gebruik van ‘gereedschappen’, bijvoorbeeld belnetten (luchtbellen die samen een visnet vormen) om prooien in te sluiten.
• Turn-taking en synchroniciteit: De ‘gespreksstructuur’ met Twain liet duidelijke patronen van beurtwisselingen (“turn-taking”) zien. Dit doet denken aan hoe menselijke conversaties zijn opgebouwd, inclusief antisynchronie en ritmische timing. Zulke patronen vereisen een zekere mate van cognitieve verfijning.

Hoe draagt AI hieraan bij?

Kunstmatige intelligentie speelt een cruciale rol in de analyse en interpretatie van walvisgeluiden. Met behulp van machine learning, informatie-theorie en complexe algoritmen kunnen wetenschappers:

1. Geluiden classificeren: AI helpt bij het herkennen van verschillende roep- of liedstructuren in enorme datasets van walvisgeluiden.
2. Patronen in ‘whup’-calls ontdekken: Door patronen in tijdsintervallen en frequenties te analyseren, krijgt men inzicht in de onderliggende ‘grammatica’.
3. Vergelijking met buitenaardse signalen: De filters die AI ontwikkelt voor walviscommunicatie, kunnen potentieel ook worden ingezet om exoplanetaire of buitenaardse signalen te herkennen.

Lees ook

Onderzoek: '40% van Facebook-berichten komt waarschijnlijk van AI'

Onderzoekers publiceren extreem goedkoop AI model

De drie fasen van de ontmoeting: engagement, agitatie en terugtrekking

Uit de analyses blijkt dat Twain gedurende de ontmoeting drie verschillende fasen vertoonde, die door blinde observatoren (onderzoekers die niet wisten wanneer de geluidsopnames werden afgespeeld) werden vastgesteld op basis van haar oppervlaktedrift, oriëntatie en ademhaling:

1. Fase 1: EngagementTwain benaderde de boot en reageerde actief op de afgespeelde ‘whup’-roep.De intervallen tussen haar eigen roepen en de afgespeelde geluiden werden steeds korter, wat duidt op een hoge mate van aandacht of “gespreksinteresse”.
2. Fase 2: AgitatieNa enige tijd nam haar ademhaling toe, en liet ze ongewone, ‘wheezing’ blazen horen, wat kan wijzen op opwinding of lichte irritatie.Haar roepfrequentie werd grilliger, en ze leek minder nauwkeurig de ‘gespreksritmes’ te volgen.
3. Fase 3: TerugtrekkingTwain draaide zich weg van de boot en de interactie verzwakte.De oproepintervallen werden langer en uiteindelijk stopte de walvis met reageren.

Deze gelaagdheid van reacties onderstreept de mogelijkheid dat bultrugwalvissen niet alleen basale signalen kunnen herkennen en daarop reageren, maar ook emotionele of motivationele toestanden ervaren die hun communicatie sturen.

Whale-SETI en de zoektocht naar buitenaardse intelligentie

Het onderzoeksteam, bestaande uit onder meer dr. Laurance Doyle van het SETI Institute en dr. Fred Sharpe van de Alaska Whale Foundation, kijkt niet alleen naar de intelligentie van walvissen, maar ook naar wat dit kan betekenen voor het ontdekken van buitenaardse signalen:

• Parallel tussen walvis- en buitenaardse communicatie: Net zoals wij niet direct begrijpen wat bultrugwalvissen “zeggen”, zullen we buitenaardse signalen in eerste instantie ook niet meteen verstaan. Het decoderen van walvisgeluiden helpt bij het ontwikkelen van algoritmes om slimme signalen te onderscheiden van ruis.
• Bereidheid tot communicatie: Een belangrijke aanname in de SETI-wereld is dat buitenaards leven, als het bestaat, geïnteresseerd zou kunnen zijn in contact. Bij bultruggen zien we deze bereidheid tot interactie, althans op akoestisch niveau, ook terug.

Citaat dr. Doyle:“Door te leren hoe we de geluiden van walvissen kunnen ontcijferen, en vooral hoe we op hen kunnen reageren, komen we mogelijk ook dichterbij een methode om te luisteren naar signalen die ver buiten onze oceaan – en zelfs onze planeet – kunnen komen.”

Niet alleen audio: andere communicatiemiddelen van bultruggen

Een fascinerend aspect dat de onderzoekers willen bestuderen, is hoe bultrugwalvissen buiten auditieve communicatie met elkaar omgaan. Denk aan:

• Luchtbellennetten: Bultruggen blazen soms ringen of netten van luchtbellen, zowel bij de jacht als in sociaal contact.
• Lichaamstaal en aanraking: Zoals staart- of vinbewegingen die mogelijk dezelfde functie hebben als gebaren bij mensen.

De komende paper van het Whale-SETI-team zal dieper ingaan op deze niet-auditive vormen van communicatie, onder meer de mysterieuze bubbelringen die bultruggen soms rond mensen maken.

Implicaties voor natuurbescherming en walvisonderzoek

Bultruggen (wetenschappelijke naam: Megaptera novaeangliae) staan bekend om hun indrukwekkende migraties over duizenden kilometers, hun complexe zangrepertoire en een gewicht tot wel 40 ton. De populaties hebben zich geleidelijk hersteld nadat ze ooit bijna waren uitgestorven door walvisjacht, maar ze worden nog steeds bedreigd door:

• Verstrikking in visnetten
• Scheepsbotsingen
• Klimaatverandering (temperatuurstijging van het water, veranderingen in visbestanden)

Door hun communicatiesystemen beter te begrijpen, kunnen we wellicht gerichtere beschermingsmaatregelen nemen, bijvoorbeeld door scheepvaartroutes aan te passen als bekend is dat walvissen zich in bepaalde gebieden ophouden en mogelijk actief communiceren of foerageren.

Wat betekent dit voor de toekomst?

Het idee dat we ‘intelligente’ signalen kunnen herkennen en er zelfs op kunnen ‘reageren’, zowel in de oceaan als in de kosmos, opent talloze mogelijkheden:

1. Verbeterde AI-toepassingen: Deep learning-technieken worden steeds beter in het analyseren van enorme audio- en videosets. Dit versnelt het ontcijferen van complexe diergeluiden.
2. Toepassing in interspecies-communicatie: Nieuwe technologieën (denk aan drones en onderwatermicrofoons met real-time data-analyse) kunnen de dialoog tussen mens en dier verder uitdiepen.
3. Een sprong in SETI-onderzoek: Door modellen voor walviscommunicatie te verfijnen, kunnen wetenschappers uitkijken naar het moment waarop we mogelijk buitenaardse signalen oppikken.

Publicatie in PeerJ en dankwoord

De details van deze ontmoeting en de bijbehorende analyses zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift PeerJ, onder de titel:“Interactive Bioacoustic Playback as a Tool for Detecting and Exploring Nonhuman Intelligence: ‘Conversing’ with an Alaskan Humpback Whale.”

Het onderzoeksteam (met co-auteurs dr. Josie Hubbard, Lisa Walker en Jodi Frediani) erkent de financiële steun van het Templeton Foundation Diverse Intelligences Program, wat een cruciale rol speelde in het realiseren van dit baanbrekende werk.

Lees ook

AI bereikt gevaarlijke mijlpaal: zelf-replicatie

Onderzoek: DeepSeek faalt volledig in blokkeren van schadelijke prompts

Conclusie

Het 20 minuten durende ‘gesprek’ met bultrugwalvis Twain staat symbool voor de snel groeiende mogelijkheden van AI-gedreven interspecies-communicatie. Door aanpasbare, interactieve methodes te gebruiken bij akoestische ‘playback’-experimenten, slagen wetenschappers erin om de complexiteit van walviscommunicatie beter te doorgronden. Deze inzichten helpen niet alleen bij het behoud en de bescherming van deze majestueuze dieren, maar werpen ook licht op de methoden die we nodig hebben om buitenaardse intelligentie te herkennen.

Of en hoe bultrugwalvissen een werkelijk ‘begrijpbaar’ vocabulaire hebben, of we ooit rechtstreeks zullen kunnen praten met zeezoogdieren in hun eigen ‘taal’ – de tijd zal het leren. Voor nu is het duidelijk dat deze onvergetelijke ontmoeting met Twain een nieuwe deur heeft geopend naar het beter begrijpen van de intelligentie die onder het wateroppervlak schuilgaat.

De studie vind je hier bij PeerJ.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief

Ontvang dagelijks de populairste en actuele artikelen in je mailbox.

Abonneren