Modelagem estatística da estrutura de subcódigos em cachalotes. Crédito: (2024). DOI:10.7554/eLife.96362.1 Pesquisadores do Projeto CETI (Cetacean Translation Initiative) e instituições colaboradoras desenvolveram um método para investigar a comunicação dos cachalotes, determinando seu estilo vocal, descobrindo que grupos que vivem próximos podem desenvolver estilos semelhantes entre si.
O estudo, publicado como uma pré-impressão revisada na eLife , contribui para uma compreensão mais rica da comunicação entre as baleias. Os editores dizem que isso fornece evidências sólidas da existência de aprendizagem social entre clãs vizinhos de cachalotes.
A metodologia desenvolvida pela equipe também poderia ser usada como uma estrutura para comparar sistemas de comunicação em outras espécies, para obter uma compreensão mais profunda da transmissão vocal e cultural em sociedades não humanas.
Os cachalotes vivem em sociedades multiníveis. Isto permite-lhes envolver-se em comportamentos sociais complexos, como a caça cooperativa, e também facilita a transmissão de conhecimentos e comportamentos culturais através das gerações.
Os cachalotes se comunicam por meio de padrões rítmicos de cliques chamados codas. O conjunto de tipos de codas vocalizadas aliado à frequência com que são utilizadas compõe um repertório vocal.
"Embora haja evidências de variações individuais nos repertórios vocais, os cachalotes pertencentes à mesma unidade social partilham um repertório vocal comum que persiste ao longo de muitos anos - estes são referidos como parte do mesmo clã", diz o autor principal, Antonio Leitão, um Ph.D. estudante da Scuola Normale Superiore de Pisa e membro do Projeto CETI.
“Há uma clara segregação social entre membros de diferentes clãs, mesmo quando vivem próximos. Clãs diferentes são caracterizados por codas de identidade, que normalmente representam uma minoria do total de codas vocalizadas por cada baleia”.
Trabalhos anteriores sobre a comunicação dos cachalotes usaram principalmente repertórios vocais para distinguir entre baleias individuais, unidades sociais ou clãs. Leitão e colegas pretendiam investigar as diferenças na estrutura das codas para obter uma compreensão mais profunda das variações na comunicação dos cachalotes. Cada coda pode ser dividida em uma sequência de intervalos entre cliques (ICIs).
Assim, criaram um modelo utilizando uma técnica chamada cadeias de Markov de comprimento variável, que lhes permitiu estimar a probabilidade de observar um ICI específico, com base no anterior. Esses dados poderiam então ser usados para criar uma árvore de subcódigos para uma baleia ou clã individual, que contém informações sobre todas as variações rítmicas e transições importantes entre os ICIs – seu estilo vocal.
Para testar a validade do seu método, a equipa analisou dois conjuntos de dados de vocalizações de cachalotes, dos oceanos Pacífico e Atlântico. O conjunto de dados do Atlântico compreendia dois clãs diferentes e tinha anotações ricas sobre os tipos de coda registrados, a identidade das baleias vocalizadoras e suas relações sociais.
Eles geraram árvores de subcódigos para cada unidade social e, quando compararam entre si, a equipe descobriu que as árvores de diferentes unidades sociais dentro do mesmo clã eram muito mais semelhantes do que aquelas entre membros de clãs diferentes.
Sem usar as informações sobre os membros dos clãs das baleias registradas, a equipe conseguiu usar seu estilo vocal para classificá-las com precisão em seus respectivos clãs, validando seu método. Também alargaram isto ao conjunto de dados muito maior do Pacífico, que era muito menos detalhado do que os dados do Atlântico, estando disponíveis apenas as localizações das gravações. No entanto, eles foram capazes de determinar a pertença ao clã das baleias com base na semelhança do seu estilo vocal.
Durante esses estudos, a equipe também analisou como a proximidade entre clãs e unidades sociais afeta seu estilo vocal. Trabalhos anteriores exploraram se os códigos de identidade usados pelas baleias diferem com base na proximidade de outros clãs.
Revelou que a maior sobreposição espacial entre os clãs fez com que seus respectivos repertórios de codas de identidade se tornassem mais diferentes entre si, modulando a frequência com que são vocalizados. Nenhuma diferença foi encontrada para codas de não identidade.
Ao analisar o estilo vocal, a equipe observou um efeito oposto – a maior proximidade entre os clãs aumentou a similaridade de seu estilo vocal, enquanto nenhuma mudança foi observada nas codas de identidade. Isto sugere que a sobreposição geográfica entre os clãs faz com que os seus estilos vocais se tornem mais semelhantes, mas não compromete a sua capacidade de usar codas de identidade para indicar a sua pertença ao clã.
“O aumento na similaridade de estilos vocais de coda não identitários é provavelmente o resultado da aprendizagem social”, afirma Leitão. “As codas de identidade são mantidas de forma consistente para permitir o reconhecimento de outros membros do clã, mas acreditamos que a aprendizagem social entre os clãs leva a um estilo vocal mais semelhante com outras baleias que estão dentro do alcance acústico”.
Os autores pedem mais pesquisas para confirmar plenamente as evidências dessa aprendizagem social nos cachalotes. Nomeadamente, a realização das mesmas análises num conjunto de dados maior acrescentaria mais poder estatístico, e uma análise longitudinal ao longo do tempo poderia fornecer provas directas da existência de aprendizagem social entre clãs e excluir as possibilidades alternativas de factores genéticos ou ambientais desempenharem um papel.
“Nossos resultados fortalecem resultados anteriores sobre o uso de codas de identidade como marcadores simbólicos, ao mesmo tempo que apoiam a transmissão cultural e a aprendizagem social de vocalizações entre baleias de diferentes clãs”, diz o autor sênior Giovanni Petri, que é líder de ciência de redes no Projeto CETI, professor em o Network Science Institute da Northeastern University London e pesquisador principal do CENTAI Institute.
“Sugerimos que a aprendizagem vocal nos cachalotes pode não estar limitada à transmissão vertical dos adultos para os seus parentes, mas que a aprendizagem social horizontal de fora da unidade familiar imediata também pode estar ocorrendo”.
