Parlons franchement

Le langage a longtemps été considéré comme l'une des caractéristiques qui distinguent l'homme des autres espèces animales. Cependant, des recherches récentes suggèrent que le "langage" n'est peut-être pas aussi unique que nous le croyons. De nombreuses espèces utilisent également des sons pour communiquer, et si beaucoup de ces sons sont relativement faciles à comprendre, comme les signaux d'avertissement ou territoriaux de nombreux oiseaux et mammifères, c'est le répertoire acoustique complexe des baleines qui est l'un des plus fascinants.

Les baleines sont les seuls mammifères à partager avec l'homme un cerveau de grande taille et d'une grande complexité structurelle. On ne peut que spéculer sur le niveau d'intelligence des baleines, mais le cachalot et l'orque sont presque ex aequo pour ce qui est des plus gros cerveaux de tous les animaux, qui peuvent chacun peser plus de 9 kilogrammes (le cerveau humain moyen pèse 1,4 kilogramme). Bien que ces deux espèces de baleines aient un grand corps, elles ne sont pas les plus grandes baleines. Une grande taille ne garantit pas un gros cerveau, comme on le voit chez les dinosaures sauropodes.

Outre sa grande taille, la surface du cerveau supérieur (néocortex) d'une baleine est ridée ou pliée, ce qui le rend très dense - un trait partagé avec les humains et généralement corrélé à l'intelligence. En fait, certaines baleines présentent un niveau de plissement cortical (gyrification) plus élevé que le nôtre. Depuis les années 1960, les humains ont essayé de comprendre si cela représentait l'intelligence des baleines. Certaines de ces recherches ont consisté à examiner les modèles de variation et les motifs des cris des baleines et même à mener des expériences rudimentaires de communication bidirectionnelle entre les humains et les baleines (principalement les dauphins).

Bien que certaines de ces recherches aient été fructueuses, elles n'ont pas permis de comprendre ce qu'est une véritable communication interactive. En outre, la question de savoir si certaines espèces de baleines possèdent un langage qui leur est propre reste sans réponse. L'essor de l'intelligence artificielle (IA) et des logiciels complexes de modélisation du langage semble sur le point d'apporter une contribution majeure à la réponse à cette question.

Ces dernières années, le traitement du langage naturel en informatique a commencé à révolutionner nos idées sur ce qui est possible avec l'IA. Des outils tels que ChatGPT et d'autres peuvent composer des récits à multiples facettes et même écrire des programmes informatiques sur la base d'un minimum d'informations fournies par l'utilisateur. Les algorithmes développés au cours des dix dernières années peuvent traduire simultanément n'importe quelle langue humaine en n'importe quelle autre langue humaine sans intervention manuelle ni besoin de dictionnaires.

En 2020, le projet CETI (Cetacean Translation Initiative) a été fondé en tant qu'organisation à but non lucratif dans le but d'appliquer l'apprentissage automatique avancé, l'IA et la robotique pour écouter, observer et éventuellement traduire la communication interindividuelle entre les cachalots.

Les cachalots ont été choisis parce que, comme nous, ils sont très sociaux et disposent d'un système de communication complexe.

Dans les Caraïbes, des groupes familiaux de cachalots dirigés par des femelles peuvent être observés toute l'année au large des côtes de la Dominique. Cela signifie que les appels des individus peuvent être enregistrés de façon répétée, tout en documentant l'activité de la baleine au moment de l'appel. Cette population d'étude est idéale car elle permet de recueillir les grandes quantités d'informations acoustiques et d'observation nécessaires à l'apprentissage automatique.

Contrairement aux baleines à bosse, qui émettent de longs chants mélodiques, les cachalots produisent des salves de clics à large bande. Au XIXe siècle, les baleiniers appelaient les cachalots "poissons charpentiers" car ils pouvaient entendre la série de clics à travers la coque de leurs navires en bois. Si la plupart des signaux des cachalots servent à l'écholocalisation, ils produisent également des séquences variables de clics, appelées codas, dont on pense qu'elles jouent un rôle crucial dans leurs interactions sociales. Ces codas peuvent varier dans le nombre, le tempo et le rythme des clics, ce qui peut permettre une plus grande complexité si les cachalots ont la capacité de les recombiner de différentes manières.

Il s'avère que c'est le cas. Comme ces motifs ressemblent à des éléments musicaux, on leur attribue les termes musicaux d'"intervalle", de "rubato" et d'"ornementation" entre les clics. L'intervalle inter-clics est une façon de mesurer le tempo dans une série de notes, ou "clics". Le rubato fait référence à un changement volontaire de rythme, tandis que l'ornementation (ici) fait référence à l'ajout de fioritures (pensez à un "clic" supplémentaire sur une coda qui se produit d'une manière exprimée de manière unique).

Au cours des dernières années, le projet CETI a recueilli des quantités massives de données bioacoustiques à l'aide de bouées captives et d'autres robots aquatiques semi-autonomes. Le CETI a publié des résultats préliminaires cet été dans la revue Nature Communications. Ces résultats montrent que les populations de cachalots, dont on pensait jusqu'à présent qu'elles ne possédaient que 21 codas distinctes, sont beaucoup plus expressives, avec 156 motifs de coda distincts. "Nous avons découvert que les vocalisations des cachalots sont beaucoup plus complexes qu'on ne le pensait, avec une structure combinatoire inconnue jusqu'alors et une modulation des appels en fonction du contexte", explique Pratyusha Sharma, auteur principal de l'article. Le CETI a également identifié des variations dans le rythme et l'épanouissement, à l'instar des termes musicaux utilisés. En résumé, les cachalots semblent disposer d'un alphabet phonétique, c'est-à-dire des éléments rudimentaires du langage.

C'est l'un des rares exemples où ce que l'on pensait être une capacité strictement humaine a été découvert chez une autre espèce de mammifère. Les chercheurs reconnaissent que leur travail ne fait que commencer. Les recherches futures visent à rechercher des modèles dans la structure des coda et à les associer aux activités des baleines, à l'aide de l'apprentissage automatique et de l'IA. Même si nous ne sommes pas encore prêts à parler aux cachalots, nous nous en rapprochons.

Oliver Haddrath est technicien des collections d'oiseaux au ROM.

Jacqueline Miller est technicienne des collections de mammifères au ROM.