Os cientistas utilizaram a IA para descobrir que os elefantes africanos utilizam vocalizações únicas, semelhantes a nomes, para chamar e identificar membros específicos da sua manada.
O estudopublicado na revista Nature Ecology and Evolution, fornece provas de que os elefantes possuem capacidades de comunicação complexas que se pensava serem exclusivas dos seres humanos e de algumas outras espécies.
A equipa de investigação conjunta, composta por peritos da Colorado State University (CSU), Salvar os elefantese ElefanteVozesO estudo da empresa, que utilizou técnicas de aprendizagem automática (ML) para analisar chamadas de elefantes gravadas durante quatro anos no Quénia.
Ao treinar o seu modelo de IA nestas vocalizações, os cientistas confirmaram que as chamadas continham componentes distintos que funcionavam como nomes para elefantes individuais.
Eis como funcionou o estudo em quatro etapas:
- Os investigadores recolheram aproximadamente 470 chamamentos de elefantes de 101 chamadores únicos e 117 receptores na Reserva Nacional de Samburu e no Parque Nacional de Amboseli.
- Foram desenvolvidos algoritmos de aprendizagem automática para detetar diferenças subtis na estrutura da chamada e identificar o destinatário pretendido com base apenas em características acústicas.
- Quando as chamadas gravadas foram reproduzidas, os elefantes exibiram fortes respostas positivas às chamadas especificamente dirigidas a eles, enquanto mostraram menos reação às chamadas destinadas a outros.
- O estudo durou quatro anos, incluindo 14 meses de trabalho de campo intensivo no Quénia, durante os quais os investigadores seguiram os elefantes em veículos e gravaram as suas vocalizações.
Os cientistas da CSU chamaram os elefantes pelos seus nomes, e os elefantes responderam 🐘
Um estudo inovador da @WarnerCollege , @ste_kenya e @elephantvoices revelou que os elefantes africanos selvagens se dirigem uns aos outros com chamadas semelhantes a nomes, uma capacidade rara entre os animais não humanos. pic.twitter.com/lMhmI0TBKs
- Universidade do Estado do Colorado (@ColoradoStateU) 11 de junho de 2024
Autor principal Michael Pardo explicado uma das descobertas mais intrigantes do estudoOs golfinhos e os papagaios chamam-se uns aos outros pelo "nome", imitando a assinatura do chamamento do destinatário. Em contrapartida, os nossos dados sugerem que os elefantes não se baseiam na imitação das chamadas do destinatário para se dirigirem uns aos outros, o que é mais semelhante à forma como os nomes humanos funcionam."
Na comunicação humana, atribuímos palavras arbitrárias (nomes) para nos referirmos a indivíduos específicos. Estes nomes não soam necessariamente como a pessoa a que se referem nem descrevem as suas características.
Por exemplo, o nome "João" não soa inerentemente como a pessoa João ou descreve a sua aparência. Em vez disso, é um rótulo arbitrário que concordámos em usar para nos referirmos a esse indivíduo específico. É um comportamento invulgar que tomamos por garantido.
À semelhança da forma como os humanos comunicam pelo nome, este estudo sugere que os elefantes utilizam vocalizações distintas como "nomes" para membros específicos da manada.
Crucialmente, estas vocalizações não parecem ser imitações dos sons feitos pelo indivíduo a quem se dirige, o que difere da forma como os golfinhos, papagaios e outros animais altamente inteligentes comunicam.
Porque é que a comunicação entre elefantes e humanos é semelhante
George Wittemyer, professor na CSU, descrito num blogue da Universidade do Estado do Colorado como este estudo ilustra a capacidade de pensamento abstrato e de comunicação dos elefantes.
"É provavelmente um caso em que temos pressões semelhantes, em grande parte devido a interacções sociais complexas. Essa é uma das coisas interessantes deste estudo; dá-nos algumas pistas sobre os possíveis factores que nos levaram a desenvolver estas capacidades".
Os seres humanos têm mais em comum com espécies distantes do que a ciência acreditava. É um debate que remonta a séculos.
Quando Charles Darwin propôs a sua teoria da evolução, os críticos negaram veementemente as suas comparações entre "homens e animais".
Os críticos de Darwin criticaram a ideia de "descendência comum", afirmando que os seres humanos e os animais tinham pouco em comum e evoluíram de forma diferente. A linguagem, em particular, era vista como algo muito particular dos seres humanos.
Friederich Max Müller, professor de linguística na Universidade de Oxford, uma vez protestou de forma célebre: "A linguagem é o Rubicão que separa o homem do animal, e nenhum animal jamais o atravessará ... a ciência da linguagem ainda nos permitirá resistir às teorias extremas dos darwinianos e traçar uma linha dura e rápida entre o homem e o bruto."
Contrariamente a Müller e aos outros críticos de Darwin, temos agora fortes provas de que a comunicação humana e animal em algumas espécies são semelhantes de formas que não são meramente acidentais.
Em vez disso, é provável que os seres humanos e outros animais tenham desenvolvido formas complexas mas semelhantes de comunicação avançada devido ao seu valor adaptativo para navegar nas interacções sociais e aumentar a sobrevivência.
À medida que continuamos a explorar as capacidades comunicativas dos animais, podemos descobrir ainda mais provas que esbatem as linhas outrora distintas entre a comunicação humana e animal, lançando luz sobre a nossa história evolutiva comum.
As implicações práticas da comunicação elefante-humano
As implicações deste estudo são tanto práticas como cientificamente intrigantes.
Dado que os elefantes enfrentam ameaças crescentes devido à caça furtiva e à perda de habitat, a compreensão da sua vida social complexa e das suas capacidades cognitivas pode melhorar os objectivos de conservação.
Wittemyer sugeriu que a capacidade de comunicar com os elefantes poderia mesmo ajudar a evitar conflitos entre humanos e elefantes.
"É difícil viver com os elefantes, quando se tenta partilhar uma paisagem e eles comem as colheitas", disse. "Gostaria de os poder avisar: 'Não venham aqui. Vão ser mortos se vierem aqui'".
Embora este estudo represente um enorme avanço na compreensão da cognição e da comunicação dos elefantes, os investigadores reconheceram que são necessários muitos mais dados para isolar os nomes específicos dos chamamentos e explorar se os elefantes também nomeiam outros elementos do seu ambiente, como comida, água e locais.
É um vislumbre tentador de uma língua não-humana que sabemos existir, mas que não tínhamos meios de compreender até muito recentemente.
O potencial da IA na descodificação da comunicação animal
A aplicação da IA para descodificar a comunicação animal tem sido uma área de interesse crescente entre os investigadores.
Antes deste estudo sobre o elefante, várias iniciativas exploraram o potencial da IA para compreender as vocalizações e os comportamentos de diferentes espécies:
- Os investigadores desenvolveram um algoritmo que analisa os grunhidos dos porcos para determinar se o animal está a sentir emoções positivas ou negativas.
- O algoritmo DeepSqueak avalia os níveis de stress dos roedores com base nos seus chamamentos ultra-sónicos.
- Projeto CETI (Iniciativa de Tradução de Cetáceos) tem como objetivo utilizar a aprendizagem automática para decifrar a comunicação dos cachalotes. Os investigadores tiveram recentemente um "Conversa" de 20 minutos com uma baleia através de gravações.
No entanto, poucos projectos neste domínio são tão ambiciosos como o Projeto Espécies da Terra (ESP) para a comunicação homem-animal.
O ESP espera desvendar os segredos da linguagem não-humana e, eventualmente, comunicar diretamente com os animais utilizando interfaces de IA como o ChatGPT.
Muitos são cépticos quanto ao facto de a IA poder, por si só, desvendar as complexidades da comunicação animal, mas a rápida aceleração da tecnologia de IA e este recente estudo sobre elefantes aumentam as perspectivas do ESP.
O ESP pretende criar um mapa abrangente da comunicação animal, separando os sons animais que se sobrepõem, gerando novas chamadas para obter respostas e catalogando automaticamente os repertórios vocais das espécies, entre outros projectos.
Em 2023, o projeto foi apoiado por uma subvenção de $1,2 milhões da Fundação da Família Paul G. Allen, sediada em Seattle, com o objetivo de apoiar o desenvolvimento de modelos de IA multimodais pelo ESP.
As aplicações potenciais da investigação do ESP são vastas, desde a ajuda à conservação de espécies ameaçadas até ao aprofundamento da nossa compreensão da cognição animal e das estruturas sociais.
Por exemplo, como explicou Wittemyer, a descodificação da comunicação dos elefantes pode ajudar os conservacionistas a afastá-los das terras agrícolas.
Do mesmo modo, a compreensão dos chamamentos das baleias poderia ajudar a evitar colisões de navios, etc.
Preocupações éticas da comunicação entre a IA e os animais
Apesar das oportunidades, a utilização da IA para comunicar com os animais suscita algumas preocupações éticas de vanguarda.
Afinal, os seres humanos, tal como os outros animais, desenvolveram os seus próprios esquemas de comunicação.
Existe algum cruzamento - pode ser capaz de perceber o que o seu cão ou gato quer através dos seus sons ou expressões faciais - mas os animais não podem comunicar universalmente. De facto, mesmo espécies altamente relacionadas podem apresentar comportamentos comunicativos extremamente diferenciados.
De facto, há provavelmente uma razão para os animais não poderem comunicar livremente entre espécies. Pelo menos, não para além dos alarmes e de outras formas mais básicas de comunicação. Os animais têm um nicho ecológico e as fronteiras no reino animal existem para preservar a estabilidade e a ordem.
Cada espécie evoluiu para percecionar e interagir com o mundo de forma única, e os seus sistemas de comunicação estão perfeitamente sintonizados com as suas necessidades e ambientes específicos.
A IA pode ultrapassar essas fronteiras biológicas e as consequências são imprevisíveis. A 2022 papel publicado na revista AI Ethics, salientou a necessidade de os criadores de IA e os cientistas identificarem e evitarem potenciais danos aos animais, sublinhando a responsabilidade da comunidade em garantir a aplicação ética das tecnologias de IA.
Temos de refletir sobre se nós, humanos, temos o direito de quebrar este fosso comunicacional.
E se não conseguirmos interpretar corretamente os animais, ou se eles não nos interpretarem a nós?
Como podemos quantificar os potenciais danos psicológicos ou a perturbação das funções naturais dos animais?
Não há respostas fáceis.
Quebrar milhões de anos de evolução utilizando a IA para comunicar com os animais pode ser extremamente arriscado, à semelhança da edição de genes e de outras tecnologias que alteram o próprio tecido da biologia.
Mas, como este estudo com elefantes prova, há benefícios genuínos e convincentes na utilização da IA para comunicar com os animais ou, pelo menos, para os compreender melhor para sua segurança.
Conseguir uma comunicação ainda mais profunda com os animais parece estar a um passo de distância.
