L’intelligenza artificiale rivela la complessità del semplice canto degli uccelli

All'orecchio umano, i canti di tutti i diamanti mandarini maschi suonano quasi uguali. Ma di fronte al ritornello di questa semplice canzone, le femmine degli uccelli possono scegliere l'esecutore che canta in modo più bello.

Trovato in Australia, i fringuelli mandarini tipicamente si accoppiano in modo monogamo per tutta la vita, rendendo questa una decisione ad alto rischio per i fringuelli femmine. Il diamante mandarino è tra circa un terzo degli uccelli canori che impara una singola canzone dai suoi padri nei primi anni di vita e la canta più e più volte, sollevando la questione di come le femmine degli uccelli canori si differenziano per la scelta del compagno.

Ascolta la canzone del diamante mandarino maschio:

Gli scienziati credono La maggior parte degli uccelli canori maschi si è evoluta per cantare una varietà di canzoni per dimostrare la propria forma fisica. Secondo questa teoria, gli uccelli canori più in forma avrebbero più tempo ed energia per lavorare sulla loro tecnica vocale, attirando le femmine con il loro repertorio vocale diversificato.

Una nuova ricerca che utilizza l’apprendimento automatico mostra che gli uccelli possono attenersi a una nota, ma il modo in cui cantano fa una grande differenza. Pubblicato mercoledì sulla rivista NatureLo studio ha rivelato la complessità del canto di una singola zebra e ciò che le femmine degli uccelli canori potrebbero sentire in canti che sembrano “semplici” ai potenziali compagni.

Quando i ricercatori analizzano i suoni degli uccelli, spesso non li ascoltano, ma guardano piuttosto gli spettrogrammi, che sono visualizzazioni di file audio.

“Così ho messo insieme questo: 'Ehi, quello che fanno gli esseri umani è guardare le immagini di questi file audio.'” “Possiamo usare l'apprendimento automatico e il deep learning per fare questo?”

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Allam, in collaborazione con Todd Roberts, professore associato presso il Southwestern Medical Center dell'Università del Texas, e un altro collega, ha utilizzato l'apprendimento automatico per analizzare centinaia di migliaia di canti di fringuelli zebra per vedere come differivano l'uno dall'altro e quali differenze erano più attraenti. alle femmine di uccelli canori. .

I ricercatori hanno trovato un parametro che sembra attirare l’attenzione femminile: la prevalenza delle sillabe in una canzone. Le femmine sembrano preferire “percorsi” più lunghi tra i segmenti. Questo non è qualcosa che gli esseri umani possono facilmente capire ascoltando canzoni o guardando gli spettrogrammi, ma in base al modo in cui questi algoritmi hanno mappato le clip, i ricercatori sono stati in grado di vederlo in un modo nuovo.

Per verificare la loro ipotesi, i ricercatori hanno restituito i risultati agli uccelli.

Hanno generato canti artificiali di uccelli per vedere se le femmine preferivano quelli con un percorso più lungo, e lo hanno fatto, suggerendo che il pubblico target degli uccelli captava lo stesso schema dei computer dei ricercatori.

Ascolta e vedi se riesci a distinguere il canto artificiale di un fringuello dalle sue sillabe:

Allam e i suoi colleghi hanno anche scoperto che gli uccelli più piccoli hanno difficoltà ad apprendere i modelli di canto a lunga distanza rispetto agli uccelli più bassi, suggerendo che gli uccelli più in forma saranno in grado di impararli meglio, hanno detto i ricercatori.

I segreti nascosti del semplice canto degli uccelli

I risultati dello studio sono coerenti con quanto dimostrato in altre specie: più il canto è complesso o difficile, più risulta attraente per le femmine.

“Molti segnali nella comunicazione animale dovrebbero essere un segnale onesto di alcuni tratti fondamentali”, ha detto Kate Snyder, una ricercatrice della Vanderbilt che non è stata coinvolta nel nuovo articolo.

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Ad esempio, se guardi i pavoni, vedi che gli uccelli maschi con la coda più lunga e più bella sono più bravi ad attrarre i compagni. Mantenere una coda come questa è costoso per un uccello, quindi deve essere bravo a trovare cibo e sopravvivere nel suo ambiente per avere il tempo da dedicare a mantenere bella la coda.

“L’apprendimento richiede molto tempo, energia e spazio cerebrale”, ha detto Snyder. Solo gli uccelli maschi più adatti avranno il tempo e l’energia da dedicare all’apprendimento del canto.

Tra i passeri questa azione è stata difficile da individuare, fino ad ora.

“Abbiamo pensato che questo repertorio di singole canzoni potesse essere un comportamento semplice”, ha detto Roberts. “Ma quello che stiamo vedendo è che potrebbe essere più complesso di quanto pensassimo in precedenza”.

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