Karen Bakker: Rozmowa z nietoperzem lub pszczołą? To możliwe

W latach 70. młoda gorylica Koko zyskała rozgłos dzięki umiejętności posługiwania się ludzkim językiem migowym. Sceptycy utrzymują jednak, że Koko i inne zwierzęta, które „nauczyły się mówić” (w tym szympansy i delfiny), w istocie nie mogły rozumieć, co „mówią”, i że próby spowodowania, by inne gatunki posługiwały się ludzkim językiem, operującym symbolami, określającymi rzeczy, które fizycznie mogą nie istnieć – są daremne.

„Jedna grupa badaczy chce ustalić, czy zwierzęta mogą angażować się w komunikację symboliczną, a zdaniem innych »jest to podejście antropomorficzne; musimy rozszyfrowywać komunikację pozaludzką z uwzględnieniem jej specyfiki«” – mówi Karen Bakker, profesor University of British Columbia i stypendystka Harvard Radcliffe Institute for Advanced Study. Obecnie naukowcy wykorzystują zaawansowane czujniki i technikę sztucznej inteligencji do obserwacji i rozszyfrowywania sposobów wymiany informacji przez wiele organizmów, w tym roślin, za pomocą ich własnych metod komunikacji. Ta „bioakustyka cyfrowa” jest tematem nowej książki Bakker The Sounds of Life: How Digital Technology Is Bringing Us Closer to the Worlds of Animals and Plants (Princeton University Press, 2022).

Bakker udzieliła „Scientific American” wywiadu na temat roli techniki w komunikowaniu się ludzi ze stworzeniami takimi, jak nietoperze i pszczoły miodne, a także – w kontekście tych „rozmów” – konieczności ponownego przemyślenia naszych relacji z innymi gatunkami.

Czy możesz przedstawić nam krótką historię prób komunikowania się ludzi ze zwierzętami?
W połowie XX wieku podejmowano liczne wysiłki uczenia ludzkiego języka innych ssaków naczelnych, takich jak Koko. Te starania budziły pewne kontrowersje. Z dzisiejszego punktu widzenia ówczesne podejście było zbyt antropocentryczne. Uczyliśmy naszej mowy istoty inne niż ludzie, traktując ich inteligencję jak naszą, podczas gdy powinniśmy myśleć o ich zdolności do komunikowania się na ich warunkach, w ich własny ucieleśniony sposób, będący przejawem ich widzenia świata.

Jednym z terminów występujących w mojej książce jest umwelt, określający sposób przeżywania doświadczeń przez różne organizmy. Uwzględniając umwelt innej istoty, nie spodziewamy się, że na przykład pszczoły miodne będą mówić ludzkim językiem, ale zwrócimy uwagę na ich fascynujący język wibracyjno-pozycyjny. Wyraża on wrażliwość na takie niuanse, jak polaryzacja światła słonecznego, której my nie rozróżniamy. Takimi aspektami zajmuje się współczesna nauka. W szybko rozwijającej się bioakustyce cyfrowej, ujawniającej fascynujące zjawiska dotyczące sposobów komunikacji na drzewie życia, nie pytamy: „czy zwierzęta mogą mówić jak ludzie”, ale „czy mogą przekazywać sobie złożone informacje oraz jak to robią i co jest dla nich ważne”. Nazwałabym to podejście bardziej biocentrycznym, a przynajmniej mniej antropocentrycznym.

Patrząc z szerszej perspektywy, myślę, że ważne jest również uwzględnienie długiej tradycji głębokiego „wsłuchiwania się” w naturę. To stara sztuka nadal praktykowana w niezmienionej formie. Od dawna istnieje rdzenna tradycja wnikliwego słuchania, dostrojonego do innych dźwięków niż ludzkie. Jeśli więc połączymy słuchanie cyfrowe – nastawione na bogaty świat nieludzkich dźwięków dekodowanych za pomocą sztucznej inteligencji – z wnikliwym słuchaniem, to znajdziemy się u progu dwóch ważnych odkryć. Pierwsze wiąże się z kontrowersyjnym, ale wartym głębszych analiz pojęciem „języka” nieludzi. Drugie z zagadnieniem komunikacji międzygatunkowej.

Jaka technika może umożliwić dokonanie tych przełomowych odkryć?
Bioakustyka cyfrowa opiera się na przypominających miniaturowe mikrofony lekkich, przenośnych rejestratorach cyfrowych, które naukowcy instalują wszędzie, od Arktyki po Amazonię. Można umieszczać je na grzbietach żółwi lub wielorybów, głęboko w oceanie lub na szczytach najwyższych gór, można wyposażać w nie ptaki. Działają, rejestrując dźwięki w sposób ciągły – 24 godziny na dobę i siedem dni w tygodniu – w odległych miejscach, do których naukowcom trudno byłoby dotrzeć, nawet w ciemności i bez zakłóceń, wynikających z obecności w ekosystemie ludzi jako obserwatorów.

Efektem tego działania jest zalew danych. I tu wkracza sztuczna inteligencja, bowiem te same algorytmy przetwarzania języka naturalnego, których skutecznie używamy w narzędziach takich, jak Google Translate, mogą być również wykorzystywane do wykrywania wzorców w komunikacji innej niż międzyludzka.

Czy mogłabyś podać przykład takich wzorców komunikacji?
W rozdziale o nietoperzach omawiam badania Yossiego Yovela z Uniwersytetu w Tel Awiwie, którego zespół monitorował przez dwa i pół miesiąca blisko dwa tuziny nietoperzy rudawców nilowych i rejestrował ich głosy. Następnie zastosowano program do rozpoznawania głosu, aby przeanalizować 15 tys. dźwięków, a algorytm skorelował określone sygnały z konkretnymi interakcjami zarejestrowanymi na filmach – na przykład podczas walki dwóch nietoperzy o jedzenie. W ten sposób naukowcy byli w stanie sklasyfikować większość odgłosów nietoperzy. Dzięki temu Yovel i inni badacze, jak na przykład Gerry Carter z Ohio State University, mogli ustalić, że nietoperze mają znacznie bardziej złożony język, niż sądziliśmy dotychczas. Kłócą się o jedzenie; rozróżniają płcie, kiedy się ze sobą komunikują; mają imiona lub własne „znaki wywoławcze”. Matki nietoperzy porozumiewają się ze swoim potomstwem „mową matczyną”, ale w przeciwieństwie do ludzi nie podnoszą głosu, tylko go obniżają. Reakcją jest gaworzenie potomstwa, które w miarę dorastania uczy się wydawać określone dźwięki lub odpowiednie sygnały. W ten sposób nietoperze nabywają umiejętności operowania głosem.

To doskonały przykład skuteczności nauki wspartej techniką w ujawnianiu wzorców, do których inaczej nie mielibyśmy dostępu. Ponieważ nietoperze komunikują się za pomocą ultradźwięków, czyli poza naszym zakresem słyszalności, i znacznie szybciej niż my, aby usłyszeć te konwersacje, musimy je spowolnić i obniżyć częstotliwość. Nie możemy więc słyszeć jak nietoperz, ale nasze komputery mogą. I warto zauważyć, że komputery mogą też odpowiadać nietoperzom. Oprogramowanie tworzy określone wzorce i wykorzystuje je do komunikowania się z kolonią nietoperzy albo z rojem pszczelim i właśnie tym zajmują się obecnie naukowcy.

Jak naukowcy rozmawiają z pszczołami?
Badania pszczół miodnych są fascynujące. Tim Landgraf z Freie Universität Berlin bada komunikację pszczół, która, jak wspomniałam wcześniej, ma charakter wibracyjno-pozycyjny. Kiedy pszczoły „rozmawiają” ze sobą, istotne są zarówno ruchy ich ciała, jak i dźwięki. Teraz komputery, korzystające z algorytmów głębokiego uczenia, są w stanie to ujawnić, ponieważ można stosować przetwarzanie obrazów w połączeniu z przetwarzaniem języka naturalnego. Algorytmy te udoskonalono tak, że mogą śledzić konkretną pszczołę i określać wpływ przekazywanej przez nią informacji na inną. To stwarza szansę rozszyfrowania języka pszczół. Odkryliśmy, że mają określoną sygnalizację. Naukowcy nadali sygnałom zabawne nazwy. Jest na przykład pszczele trąbienie lub kwakanie. Jest sygnał „cicho” lub „stop” i krzykliwy sygnał „niebezpieczeństwo”. Są piski (dźwięki związane z rojeniem) oraz sygnały błagania i wzburzenia, a wszystkie one mogą występować zbiorowo i indywidualne.

Kolejnym krokiem Landgrafa było zakodowanie sygnałów w robocie nazwanym RoboBee. Po siedmiu lub ośmiu prototypach powstała „pszczoła”, która mogłaby wejść do ula i po prostu wydawać polecenia, które inne pszczoły mogłyby wykonywać. Pszczeli robot Landgrafa może więc „powiedzieć” innym pszczołom, żeby czegoś zaprzestały, i tak się dzieje. Może również wykonać bardziej skomplikowany tzw. taniec pszczół, czyli znany wzorzec komunikacji stosowany w celu przekazania innym pszczołom lokalizacji źródła nektaru.

Wydaje się, że to eksperyment łatwy do przeprowadzenia. Po umieszczeniu źródła nektaru w miejscu, którego dotąd pszczoły nie odwiedzały, instruujemy robota, aby tańcem poinformował pszczoły, gdzie znajduje się nektar, a następnie sprawdzamy, czy pszczoły tam latają. I rzeczywiście, tak się zdarzyło, ale tylko raz, i naukowcy nie mają pewności, dlaczego to nastąpiło i jak powtórzyć eksperyment. Mimo to efekt i tak wypada uznać za zdumiewający.

To implikuje wiele filozoficznych i etycznych pytań. Można sobie wyobrazić zastosowanie takiego systemu do ochrony pszczół miodnych – wystarczy przekazać pszczołom, aby latały do bezpiecznych źródeł nektaru, a nie do zanieczyszczonych na przykład pestycydami. Można też wyobrazić sobie ten system jako narzędzie do udomowienia dzikiego gatunku albo tylko do kontrolowania zachowań dzikich gatunków. Z odkrywaniem poziomu zaawansowania i stopnia złożoności komunikacji u nieludzi wiążą się ważne filozoficzne pytania, dotyczące wyjątkowości języka jako zdolności człowieka.

Jaki wpływ ma ta technika na rozumienie przez nas świata przyrody?
Powstanie cyfrowej bioakustyki przypomina wynalezienie mikroskopu. Kiedy holenderski przyrodnik Antonie van Leeuwenhoek zaczął patrzeć przez swoje mikroskopy, odkrył świat drobnoustrojów, co stworzyło podwaliny pod mnóstwo przełomowych odkryć. Tak więc mikroskop poszerzył pole widzenia i zwiększył pole dla inwencji badaczy.

Podobnie cyfrowa bioakustyka w połączeniu ze sztuczną inteligencją jest jak aparat słuchowy dostosowany do mikroskali, który wyostrza zarówno nasz słuch, jak i naszą wyobraźnię. To nie tylko otwiera nasze umysły na intrygujące nieludzkie dźwięki, ale też rodzi fundamentalne pytania dotyczące podziału na ludzi i nieludzi oraz naszego stosunku do innych gatunków. Skłania też do nowych sposobów myślenia o ochronie przyrody i o traktowaniu przez nas planety. To zaskakująco głębokie wnioski.

***

Sophie Bushwick jest redaktorem współpracującym z „Scientific American”; zajmuje się techniką.