يقوم العلماء بفك تشفير مكالمات المعقدة للطيور المغردة

أنا أقترب من قطيع من chickadees الجبلية التي تتغذى على صواميل الصنوبر. تملأ هواء مخروط الصنوبر المتنوع في Sierra Nevada المتنوعة من أنواع الطيور المختلفة التي تعتمد على محصول مخروط الصنوبر المتنوع في Sierra Nevada.

نداء “Chick-A-Dee” القوي يخرج بين صناديق الطيور. يتواصل Chickadees مع بعضهم البعض حول مصادر الطعام – ونهجي.

Chickadees الجبلية هي أحد أفراد الأسرة Paridae، والتي تشتهر بأنظمة الاتصال الصوتية المعقدة والقدرات المعرفية. جنبا إلى جنب مع مستشاري ، علماء البيئة السلوكية فلاديمير برافوسودوف وكاري برانش ، أنا أدرس chickadees الجبلية في موقع دراستنا في غابة Sagehen التجريبية ، خارج Truckee ، كاليفورنيا ، لأبحاث الدكتوراه. أنا أركز على كيفية نقل هذه الطيور إلى مجموعة متنوعة من المعلومات مع مكالماتها.

يذكرني هواء الخريف البارد أعلى الجبل بأنه سيكون في فصل الشتاء قريبًا. لقد حان الوقت لترك المكورات الجبلية للشراكات الزواجية الاجتماعية التي كانت لديهم أثناء تربية فراخهم لتشكيل قطعان أكبر. تشكيل المجموعات الاجتماعية ليس بسيطًا دائمًا ؛ ينضم Chickadees الشباب إلى قطع قطع جديدة ، ويجب إنشاء الديناميات الاجتماعية قبل وصول العواصف الشتوية.

أستطيع أن أسمعهم يعملون هذا بصوت عالٍ. هناك مجموعة متنوعة غير عادية من المكالمات المعقدة ، مع “مكالمات Gargle” لحني في المقدمة ، من الأفراد الذين يعلنون عن هيمنتهم على أعضاء Flock الآخرين.

أصبح فحص مكالمات الطيور وفك تشفيرها مجالًا متزايدًا للدراسة ، حيث يكتشف العلماء مثلي أن العديد من الطيور – بما في ذلك Chickadees الجبلية – تتبع القواعد المنهجية لتبادل المعلومات المهمة ، مما يتيح مع بعض المقاطع مثل الكلمات في الجملة.

الأغاني مقابل المكالمات

بالنسبة للحيوانات الاجتماعية ، يعد التواصل جزءًا حاسمًا من الحياة اليومية. يمكن أن يأتي الاتصال في شكل إشارات بصرية أو كيميائية أو عن طريق اللمس أو الكهربائية أو الصوتية.

الطيور صوتية للغاية ، وتعتمد غالبًا على التواصل الصوتي للتفاعل بفعالية مع بيئاتها وأعضاء القطيع. الطيور المغردة المعتدلة ، بما في ذلك الكرادلة ، بلوبيردز ، Wrens و Blackbirds ، لها فئتان رئيسيتان من الصواريخ: الأغاني والمكالمات.

الأغاني هي صوتيات تستخدم في المقام الأول في الربيع ، خلال موسم التكاثر. يغني الذكور في المناطق المعتدلة لجذب الإناث والدفاع عن المناطق.

المكالمات هي في الأساس أي صوت لا تعتبر أغنية. تتضمن هذه الفئة مجموعة متنوعة غير محدودة من الأصوات التي تنقل جميع أنواع المعلومات الأساسية.

معظم أنواع الطيور المغردة لديها أغاني معقدة ومكالمات بسيطة إلى حد ما. هذا هو السبب في أن الأصوات تبدو أكثر لحنية خلال الربيع ، عندما تجذب الطيور زملائه وتكاثرهم.

ومع ذلك ، فإن Chickadees غير عادية من حيث أنها تغني أغاني بسيطة للغاية بالنسبة لتعقيد مكالماتهم. تشير الأبحاث إلى أن هذا يرجع إلى حد كبير إلى بنيتها الاجتماعية وبيئاتها المعقدة. إن العيش في قطعان لغالبية العام يعني أنهم بحاجة إلى نظام اتصال مفصل على مدار السنة. هذا على عكس العديد من أنواع الطيور المغردة الأخرى التي تكون أكثر انفراديًا خلال موسم عدم التعويض.

يعرف العلماء الكثير عن Birdsong: إنه منظم للغاية ويتألف من وحدات متعددة يتم تجميعها معًا في “عبارات” ، مثل كيفية توطين الملاحظات الموسيقية معًا في أغنية.

تعالج بعض الأنواع أغنيتها لتبدو أكثر إثارة للإعجاب ، من خلال دمج عناصر جديدة أو إجراء مآثر صوتية مثيرة للإعجاب من خلال تعديل الملاحظات – تخيل تريل أو ملاحظة عالية مثيرة للإعجاب.

يجب أن يتعلم بعض الطيور المغردة أغانيهم من آبائهم وغيرهم من الذكور البالغين خلال فترة حساسة في الأشهر القليلة الأولى من حياتهم. يشبه كيف يجب أن يتعلم الأطفال البشر كيفية التحدث من البالغين خلال فترة حساسة مماثلة.

في المقابل ، نحن نعرف القليل نسبيا عن بنية وتنظيم المكالمات المعقدة. غالبًا ما اعتبر العلماء المكالمات غير مثيرة وبسيطة مقارنة بالطيور. ومع ذلك ، يمكن القول أن المكالمات هي أهم نوع من النطق ، على الأقل لأنواع الطيور الاجتماعية للغاية.

ترجمة مكالمات Chickadee الجبلية

أقضي أيامي في موقعنا في موقع سييرا نيفادا الجميل ، وأتابع وتسجيل chickadees أثناء تواصلهم مع بعضها البعض. لقد اتخذت العديد من التسجيلات البؤرية ، حيث أقف في الغابة مع ميكروفون اتجاهي ، وأحدد الصغار والسلوكيات في الوقت الفعلي.

لدي أيضًا مئات الساعات من التسجيلات التي يتم تناولها بواسطة أجهزة التسجيل الآلية التي تسمى AudioMoths. هذه تسمح لي بتسجيل الصوتيات في غياب الناس.

لم يتم بعد توثيق ذخيرة صوتية واسعة النطاق من Mountain Chickadees بالكامل. هناك خمس فئات أساسية من أنواع المكالمات:

• الاتصال المكالمات: توصيل الهوية ، نوع من الاسم ، والموقع.

• “Chick-A-Dee”: تنسيق حركة القطيع وتوصيل مجموعة متنوعة من المعلومات المعقدة حول البيئة ، من توافر الطعام إلى وجود ونوع المفترس.

• مكالمات الإنذار: تنبيه الآخرين من وجود المفترس.

• مكالمات التسول: تستخدمها الكتاكيت أو الإناث لاستنباط سلوك التغذية من الذكور.

• مكالمات الغرغرة: الإعلان عن الهيمنة على أفراد آخرين في قطيع ، يستخدم في المقام الأول الذكور.

تحتوي مكالمات “Chick-A-Dee” على عدة عناصر تشبه العناصر الأساسية للقواعد البشرية. في الأساس ، فإن العديد من الأصوات التي ينطق بها Chickadee تعني أشياء مختلفة ، على غرار الكلمات في اللغات البشرية. والطريقة التي يجمع بها Chickadee بين هذه الأصوات تغير المعنى. أمر الكلمات مهم ، تمامًا مثل الأمور النحوية في اللغة البشرية. إذا كان على Chickadee عبارة عن عبارة عن مكالماته بترتيب الملاحظة الخاطئة ، فلن تنقل المكالمة نفس المعنى ، حتى لو كانت تتألف من نفس العناصر.

تحتوي نداء “Chick-A-Dee” لـ Mountain Chickadee على ستة عناصر ، تُعرف باسم الملاحظات أو المقاطع ، والتي يمكن دمجها في مئات المجموعات الفريدة لقول العديد من الأشياء المختلفة. يتم تصنيف هذه العناصر A و A/B و B و C و D و DH.

على الرغم من أن العلماء لا يعرفون تمامًا معنى كل ملاحظة في سياقات مختلفة ، إلا أنه يُعتقد عمومًا أن الملاحظات تحتوي عادةً على معلومات تحديد حول مدى أهمية الموضوع للمتصل ، بينما تميل الملاحظات A/B و B إلى زيادة إبلاغ المستمع بموضوع المحادثة. تحتوي الملاحظات C على معلومات حول موضوع المكالمة ، وغالبًا ما تنقل الملاحظات الغذائية ، وتنقل ملاحظات D معلومات حول الإثارة والإلحاح للرسالة ، بما في ذلك مستوى تهديد المفترس المرقط أو حجم مصدر الغذاء. تعمل الملاحظات D بشكل أساسي مثل علامة التعجب في نهاية الجملة ، بينما تنقل الملاحظات الأخرى معلومات أكثر تحديدًا.

يمكن أن تستخدم Mountain Chickadees مكالمات “Chick-a-Dee” لنقل المئات من العبارات المختلفة ذات الصلة بالتنقل في موائلها والبيئات الاجتماعية. كمثال افتراضي ، قد تحتوي مكالمة Chickadee الجبلية على بناء الجملة التالي: AAA/BBDD ، والتي يمكن أن تترجم تقريبًا إلى شيء مثل ، “استمع إلي بعناية (AA): هناك مفترس (A/B) بالقرب من (B) ومستوى التهديد المتوسط ​​(DD).”

إذا تحول طلب الملاحظة إلى DABDA/BA ، فستبدو الجملة أكثر مثل: “استمع الجدير بالملاحظة عن قرب من المفترس الجدير بالملاحظة استمع إلي”. على الرغم من وجود جميع العناصر نفسها ، إلا أن هذه الجملة أصبحت الآن أكثر صعوبة في فهمها. يمكن أن تخلط الملاحظات غير المنتظمة التي تخلط بين الأدوات ، مما يمنعهم من استيعاب المعنى الصحيح للمكالمة.

هذه “الترجمة” هي مثال يعتمد على ما تعلمناه من تجارب التشغيل ، ولكن المعنى الدقيق يعتمد على السكان المحددين والبيئة المحيطة.

تحليل مكالمات “Chick-A-Dee”

مرة أخرى في المختبر ، أقوم بتجميل الساعات التي لا نهاية لها من التسجيلات باستخدام خوارزمية التعلم العميق التي قمت بتعديلها لتحديد المكالمات المحددة لسكان Chickadee.

ثم أستخدم برنامج Raven Pro ، الذي طورته مختبر كورنيل لعلم الطيور ، لتفقد هذه المكالمات وتحليلها بصريًا على طيف: تمثيل بصري للصوت ، مع تواتر على المحور العمودي ، والوقت على المحور الأفقي. يسمح لي هذا التصور بدراسة بنية المكالمات بتفصيل كبير.

يمكن أن تحصل دراسة الطيفية على أن تجعلني فقط حتى الآن. والخطوة التالية هي اختبار “Chick-A-Dee” بشكل تجريبي في البرية. باستخدام برنامج تحرير الصوت ، أقوم بمعالجة بناء جملة المكالمات إما لاتباع القواعد النحوية أو انتهاكها. بعد ذلك ، قمت ببث هذه التسجيلات المعالجة في الغابة وألاحظ كيف تتفاعل Chickadees مع المكالمات غير الصحيحة من الناحية النحوية ، والتي من شأنها أن تبدو مثل الرطوبة بالنسبة لهم.

آمل أن يوفر هذا المزيج من الاختبار التجريبي للمكالمات والتحليل البصري الدقيق خطوة نحو فهم التعقيدات الدقيقة لتواصل Chickadee. أحاول الوطن في معنى المقاطع المختلفة وبناء الجملة ، القواعد النحوية.

مرة أخرى في الغابة مع الميكروفون الاتجاهي ، وأراقب Chickadees يرفرف ، أسمع إصدارات مختلفة من مكالمات “Chick-a-dee”. بعض الملاحظات D ، والتي تشير إلى مستوى أعلى من الإثارة. يعرض آخرون المزيد من الملاحظات A أو B أو C ، ويتواصلون مع المعلومات الأكثر تحديدًا ، وتحديد المعلومات. أنا محاط أيضًا بمكالمات Gargle لحني ، ومكالمات قاسية ومكالمات ناعمة بالكاد.

في المرة القادمة التي تجد فيها نفسك في الغابة ، توقف وتستمع إلى Chickadees وهم يتحدثون مع بعضهم البعض. ربما ستكون قادرًا على سماع الاختلاف في مكالماتهم وتعلم أنهم يتحدثون عن أشياء مختلفة – وأن قواعد اللغة مهمة.

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبها: صوفيا ماري هالي ، جامعة نيفادا ، رينو

اقرأ المزيد:

لا تعمل Sofia Marie Haley مع الأسهم أو استشارةها في أو تتلقى تمويلًا من أي شركة أو مؤسسة ستستفيد من هذه المقالة ، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة تتجاوز تعيينها الأكاديمي.