شیرها دو نوع غرش دارند و یکی می‌تواند به بقای آن‌ها کمک کند

غرش شیر آفریقایی یکی از شاخص‌ترین صداهای قلمرو حیوانات است.

به گزارش انتخاب و به نقل از sciencealert؛ با این حال، تحقیقات جدید من نشان می‌دهد این صدا در واقع باید به دو نوع متفاوت تقسیم شود: غرش تمام‌قد (full-throated roar) و غرش «میانجی» (intermediary roar) با صدایی تخت‌تر و کم‌تنوع‌تر. تشخیص این تفاوت می‌تواند پیامدهای مهمی برای حفاظت از شیرها داشته باشد.

جمعیت کل شیرهای وحشی در آفریقا بین ۲۲ هزار تا ۲۵ هزار نفر برآورد می‌شود؛ این رقم نصف جمعیت ۲۵ سال پیش است. علت اصلی کاهش جمعیت، از بین رفتن و تکه‌تکه شدن زیستگاه‌ها، کاهش شکارگاه و درگیری با انسان‌هاست.

طبق فهرست سرخ اتحادیه جهانی حفاظت از طبیعت (IUCN)، شیرها اکنون در معرض خطر انقراض قرار دارند.

چرا مطالعه غرش شیرها اهمیت دارد؟

همکاران من و من به بررسی غرش شیرها پرداختیم تا بهتر بتوانیم تفاوت میان انواع صداهای آن‌ها را تشخیص دهیم. اما یافته‌های ما می‌تواند به راحت‌تر شدن پایش جمعیت شیرها و در نتیجه حفاظت از آن‌ها کمک کند.

شاید فکر کنید غرش شیر را می‌شناسید، همان صدایی که در ابتدای فیلم‌های MGM پخش می‌شود؛ اما این غرش در واقع غرش ببر است که روی آن صداگذاری شده.

صدای ببر معمولاً خشن‌تر و زیرتر از غرش شیر است.

ساختار غرش شیر

شیرهای نر و ماده یک سری صدا تولید می‌کنند که دانشمندان آن را روینگ بات (roaring bout) می‌نامند. هر روینگ بات با سری‌ای از ناله‌های آرام آغاز می‌شود، سپس بخش‌های غرش میانجی و تمام‌قد دنبال می‌شوند و در نهایت با تکرار خرخرها (grunts) پایان می‌یابد.

• مدت زمان یک روینگ بات ثابت نیست (معمولاً بین ۳۰ تا ۴۵ ثانیه).

• تعداد صداهای هر بخش از فرمول مشخصی پیروی نمی‌کند.

این رفتار بسیار مهم است:

• به شیرها در گروه خود اطلاع می‌دهد که کجا هستند.

• به شیرهای ناآشنا نشان می‌دهد که مرز قلمرو آنها کجاست.

بخش بلندترین و پیچیده‌ترین غرش، همان غرش تمام‌قد است که صداشناسی فردی منحصر به هر شیر دارد. هر غرش تمام‌قد دقیقاً مانند الگوی خال‌های پلنگ منحصر به فرد است.

کاربرد در حفاظت از شیرها

برآورد چگالی جمعیت یکی از شاخص‌های کلیدی برای تعیین مناطق اولویت‌دار حفاظت است. اگر هر شیر را بتوان با غرش تمام‌قد شناسایی کرد، محققان می‌توانند از این روش برای شمارش دقیق‌تر آن‌ها استفاده کنند.

اما تشخیص غرش تمام‌قد از دیگر صداهای یک روینگ بات دشوار است. حتی افراد خبره هم ممکن است در این فرآیند سوگیری انسانی داشته باشند.

با نگاه به اسپکتروگرام (نمایش تصویری صداها بر محور زمان و فرکانس) می‌توان دید که غرش تمام‌قد در ابتدای بخش میانی با غرش پیش از خرخرها تقریباً هیچ شباهتی ندارد. این موضوع سؤال ایجاد می‌کند: آیا باید این غرش‌ها را در یک دسته‌بندی قرار دهیم؟

کمک هوش مصنوعی در شناسایی غرش‌ها

برای تحلیل دقیق‌تر، از هوش مصنوعی استفاده کردیم. هدف این بود که تشخیص غرش‌ها خودکار شود و دیگر محققان همیشه بدانند کدام غرش برای شمارش شیرها مناسب است.

ما از یادگیری ماشین نظارت‌شده استفاده کردیم و صداهای یک روینگ بات را به سه نوع تقسیم کردیم:

1. غرش تمام‌قد (full-throated roar)

2. غرش میانجی (intermediary roar)

3. خرخرها (grunts)

• غرش تمام‌قد: بلند، پیچیده و با تغییرات زیاد در زیر و بمی صدا

• غرش میانجی: تخت، کم‌تنوع و همیشه بعد از غرش تمام‌قد

• خرخرها: کوتاه‌تر و جمع‌وجور

با استفاده از پارامترهای ساده صوتی – مدت زمان هر صدا و فرکانس بیشینه – توانستیم هر نوع صدا را با دقت ۹۵/۴٪ شناسایی کنیم.

به دلیل اینکه غرش تمام‌قد هر شیر منحصر به فرد است، بررسی کردیم آیا تحلیل هوش مصنوعی در تشخیص شیرها بهتر از گوش انسان عمل می‌کند یا نه.

نتایج نشان داد می‌توان شیرهای فردی را با دقت ۹۴/۳٪ شناسایی کرد – ۲/۲٪ بهتر از انتخاب غرش‌ها توسط انسان.

استفاده از این روش می‌تواند منجر به برآورد دقیق‌تر جمعیت شیرها شود و به حفاظت از آن‌ها کمک کند.

پیچیدگی زبان شیرها و آینده تحقیقات

کشف شد که زبان شیرها پیچیده‌تر از تصور قبلی است. هنوز مشخص نیست تفاوت‌های ارتباطی میان دو نوع غرش چیست.

دانشمندان معتقدند غرش شیرها می‌تواند اطلاعاتی درباره‌ی اندازه گروه، سن و هویت فرد منتقل کند، اما تا زمانی که «دکتر دولیتل» پیدا نشود و معنی ناله‌ها، خرخرها و غرش‌ها ترجمه نشود، این تنها حدس و گمان است.

پس هنوز زمان زیادی باقی است تا شیر به گزینه‌ای در Duolingo تبدیل شود! اما در حال حاضر می‌توان جشن گرفت که هوش مصنوعی کمک می‌کند اسرار یک پدیده وحشی به اندازه غرش شیر کشف شود.