Τα δελφίνια μας βοηθούν να κυνηγήσουμε εξωγήινους
Όταν 12 άνδρες συγκεντρώθηκαν στο Παρατηρητήριο Green Bank στη Δυτική Βιρτζίνια για να συζητήσουν την τέχνη και την επιστήμη του κυνηγιού εξωγήινων το 1961, γεννήθηκε το Τάγμα των Δελφινιών. Μερικά από τα λαμπρότερα μυαλά από μια σειρά επιστημονικών κλάδων, συμπεριλαμβανομένων τριών νομπελίστων, ενός νεαρού Καρλ Σάγκαν και ενός εκκεντρικού νευροεπιστήμονα ονόματι Τζον Λίλι -ο οποίος ήταν περισσότερο γνωστός για την προσπάθειά του να μιλήσει με δελφίνια- ήταν παρόντες.
Ήταν η έρευνα του Lilly που ενέπνευσε το όνομα της ομάδας:Αν οι άνθρωποι δεν μπορούσαν καν να επικοινωνήσουν με ζώα που μοιράζονταν το μεγαλύτερο μέρος της εξελικτικής μας ιστορίας, πίστευε, ήταν λίγο παράταιρο να σκεφτούν ότι μπορούσαν να αναγνωρίσουν σήματα από έναν μακρινό πλανήτη. Έχοντας αυτό κατά νου, το Τάγμα των Δελφινιών ξεκίνησε να καθορίσει τι θα μπορούσαν να μας διδάξουν οι ωκεανοφόροι συμπατριώτες μας εδώ στη Γη σχετικά με το να μιλάμε με εξωγήινους.
Η δουλειά της Lilly για την επικοινωνία μεταξύ των ειδών έχει μπει και βγει από τη μόδα αρκετές φορές στην κοινότητα SETI (Αναζήτηση για Εξωγήινη Νοημοσύνη). Σήμερα, είναι και πάλι στη μόδα, χάρη στις νέες εφαρμογές της θεωρίας της πληροφορίας και στις τεχνολογικές προόδους, όπως η συσκευή ακοής και τηλεμετρίας κητωδών (CHAT), μια υποβρύχια διεπαφή υπολογιστή που δημιουργεί βασική επικοινωνία με τα δελφίνια. Η επιστροφή στα δελφίνια ως μοντέλο για την εξωγήινη νοημοσύνη ήρθε το 1999, όταν ο αστρονόμος του Ινστιτούτου SETI Laurance Doyle πρότεινε τη χρήση θεωρίας πληροφοριών για την ανάλυση συστημάτων επικοινωνίας των ζώων, ιδιαίτερα του ρεπερτορίου σφυρίχτρων των ρινοδέλφινων.
Από τα αρχικά πειράματα της Lilly, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ορισμένα είδη επικοινωνούν χρησιμοποιώντας κάτι που προσεγγίζει την πολυπλοκότητα της ανθρώπινης γλώσσας. Το εάν είναι σκόπιμο να χαρακτηριστούν τα συστήματα επικοινωνίας των ζώων ως «γλώσσες», με τον ίδιο τρόπο που τα αγγλικά ή τα μανδαρινικά είναι γλώσσες, είναι θέμα συζήτησης. Η ουσία της συζήτησης επικεντρώνεται στον καθορισμό του τι ακριβώς συνιστά ανθρώπινη γλώσσα.
Πρώτον, οι γλώσσες δεν είναι έμφυτες αλλά αποκτώνται μέσω του πολιτισμού. Και σύμφωνα με τους γλωσσολόγους, γενικά οι περισσότερες, αν όχι όλες, οι φυσικές ανθρώπινες γλώσσες επιτρέπουν στα άτομα να αναφέρονται σε αφηρημένες έννοιες ή πράγματα που δεν υπάρχουν στο άμεσο περιβάλλον, να δημιουργούν νέες λέξεις και να δημιουργούν άπειρο αριθμό γραμματικών προτάσεων άπειρου μήκους. Οι περισσότεροι ερευνητές πιστεύουν ότι τα τριξίματα και τα σφυρίγματα των δελφινιών στερούνται πολλά από αυτά τα γλωσσικά χαρακτηριστικά. Παρ' όλα αυτά, υποστήριξε ο Ντόιλ, η επικοινωνία τους εξακολουθεί να είναι χρήσιμη ως μοντέλο επικοινωνίας με εξωγήινους. Τα ρινοδέλφινα, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν κάτι που ονομάζεται αναφορική σηματοδότηση, που σημαίνει ότι ορισμένα σήματα επικοινωνίας (ακουστικά, οπτικά ή άλλα) αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες πτυχές του περιβάλλοντός τους. Κάποιοι υποστηρίζουν ότι τα σήματα των δελφινιών μπορούν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν για να μεταφέρουν πράγματα όπως η διάθεση, το φύλο ή η ηλικία του δελφινιού. Οι εκφράσεις τους —ή τα τριξίματα και τα σφυρίγματα— μπορεί να μην είναι τόσο περίπλοκα γλωσσικά όσο οι δικές μας, αλλά μπορούν να μεταφέρουν αφηρημένες πληροφορίες.
Ο Ντόιλ επιβεβαίωσε ότι τα σήματα των δελφινιών δεν ήταν τυχαίος θόρυβος, στρεφόμενος στο έργο του γλωσσολόγου του Χάρβαρντ Τζορτζ Ζίπφ, ο οποίος, τη δεκαετία του 1930, είχε βρει ένα εντυπωσιακό μοτίβο κοινό στις ανθρώπινες γλώσσες:Η λέξη που χρησιμοποιείται πιο συχνά στις περισσότερες γλώσσες εμφανίζεται δύο φορές πιο συχνά από την δεύτερη πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λέξη, τρεις φορές πιο συχνά από την τρίτη πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λέξη, τέσσερις φορές πιο συχνά από την τέταρτη πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λέξη και ούτω καθεξής. Στα Αμερικάνικα Αγγλικά, για παράδειγμα, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη λέξη είναι «the» και η επόμενη πιο συχνή λέξη είναι «of», που αντιπροσωπεύουν περίπου το 7 και 3,5 τοις εκατό της συνολικής χρήσης λέξεων, αντίστοιχα.
Όταν αυτές οι λέξεις απεικονίζονται λογαριθμικά σε ένα γράφημα, η σχέση μεταξύ των συχνοτήτων των λέξεων αποδίδει μια γραμμή με κλίση -1. Ο Zipf διαπίστωσε ότι η κλίση -1 είναι κοινή μεταξύ των περισσότερων γραπτών και ομιλούμενων γλωσσών, από τα ισπανικά έως τα μανδαρινικά — μια σχέση που τώρα είναι γνωστή ως νόμος του Zipf. Ένας τέτοιος τύπος επιτρέπει στους ερευνητές να διαφοροποιούν τα σημαντικά σήματα από τον τυχαίο θόρυβο. Εάν μια σειρά ήχων δεν είχε σημασιολογία, η γραφική παράσταση διανομής της θα ήταν μια επίπεδη γραμμή ή μια κλίση 0, επειδή κάθε «λέξη» θα ήταν εξίσου πιθανό να εμφανιστεί. Μια κλίση πιο απότομη από -1, από την άλλη πλευρά, δείχνει ένα επίπεδο πλεονασμού πολύ υψηλό για μια ανθρώπινη γλώσσα. Η ικανοποίηση του νόμου του Zipf, λέει ο Doyle, φαίνεται να είναι απαραίτητη για πολύπλοκες επικοινωνίες, αλλά δεν αρκεί.
Προηγούμενη έρευνα είχε δείξει ότι τα δελφίνια χρησιμοποιούν μια μεγάλη ποικιλία σημάτων, αλλά οι επιστήμονες δεν μπόρεσαν να προσδιορίσουν εάν θεωρούνταν κάτι σχεδόν ισοδύναμο με την ανθρώπινη γλώσσα. Εάν το έκαναν, τότε τα σήματα τους θα πρέπει τουλάχιστον να συμμορφώνονται με το νόμο του Zipf. Για να το δοκιμάσουν αυτό, ο Ντόιλ και ορισμένοι από τους συναδέλφους του στο SETI εξέτασαν τη σηματοδότηση από μια χούφτα διαφορετικά είδη, από σκίουρους πιθήκους έως βαμβακερά φυτά, καθώς και δελφίνια. Το δύσκολο κομμάτι ήταν να καταλάβουμε πώς να αναλύσουμε τα σήματα κάθε είδους σε αναλύσιμες μονάδες. Για τα δελφίνια, οι ερευνητές αναζήτησαν φυσικά σπασίματα:κενά ανάμεσα στα τρίξιμο και τα σφυρίγματα στα οποία δεν ακουγόταν ήχος. Στη συνέχεια έλεγξαν τις συχνότητές τους σε σχέση με το νόμο του Zipf.
Εάν τα δελφίνια συμμετείχαν σε ουσιαστική επικοινωνία με σχεδόν ανθρώπινη πολυπλοκότητα, η συχνότητα αυτών των ήχων θα έδινε μια λογαριθμική κλίση -1, όπως ακριβώς οι περισσότερες ανθρώπινες γλώσσες. Έτσι, ο Ντόιλ και οι συνεργάτες του σχεδίασαν ηχογραφήσεις από μια ομάδα αιχμάλωτων ρινοδέλφινων που είχαν παρατηρηθεί από τη βρεφική ηλικία μέχρι την ενηλικίωση. Η προκύπτουσα κλίση είχε κλίση -,95. Αυτό υποδηλώνει ότι τα «δελφίνια» μπορεί να παρουσιάζουν σύνταξη, λέει ο Ντόιλ. «Γιατί να υπάρχει τέτοια σύνταξη; Πρώτον, αυτή η σύνταξη επιτρέπει την ανάκτηση σφαλμάτων στη μετάδοση, η οποία σίγουρα έχει αξία επιβίωσης», λέει. «Ένα ανθρώπινο παράδειγμα μπορεί να είναι η ανάκτηση γραμμάτων που λείπουν σε ένα χειρόγραφο με κακή αντιγραφή με τη χρήση ορθογραφικών κανόνων».
Συγκριτικά, η κλίση Zipf των πιθήκων σκίουρου δεν ήταν ποτέ χαμηλότερη από -0,6, που σημαίνει ότι τα σήματα ήταν πολύ τυχαία για να εμφανίσουν σύνταξη. Το εργοστάσιο βαμβακιού, το οποίο επικοινωνεί μέσω χημικών εκπομπών, είχε μια κλίση κατανομής σήματος πιο κοντά στο -1,6, που σημαίνει ότι τα σήματα ήταν πολύ περιττά.
Αυτό που απέδειξαν ο Doyle και οι συνεργάτες του είναι ότι η επικοινωνία υπάρχει σε ένα φάσμα πολυπλοκότητας. Αυτό το μαθηματικό εργαλείο θα μπορούσε να είναι το πρώτο βήμα προς ένα φίλτρο νοημοσύνης SETI, βοηθώντας τους αστρονόμους να προσδιορίσουν εάν ο αναχαιτισμένος κοσμικός θόρυβος φέρει γλωσσικά χαρακτηριστικά. Όπως δείχνει η δουλειά του Ντόιλ και των συναδέλφων του, ίσως το καλύτερο μέρος για να ξεκινήσετε είναι στους υδάτινους εξωγήινους κόσμους του πλανήτη μας. Διαφορετικά, κινδυνεύουμε να απορρίψουμε το πρώτο διαστρικό «γεια» ως ανούσιο θόρυβο.
Daniel Oberhaus έχει γράψει για VICE, Σχιστόλιθος, PopularMechanics και Ο Ατλαντικός. Ακολουθήστε τον στο Twitter @DMOberhaus .
ΠΡΟΣΟΧΗ:Πώς η γλώσσα μας βοηθά να κατανοήσουμε τον εαυτό μας.
Αυτή η κλασική ανάρτηση Facts So Romantic δημοσιεύτηκε αρχικά τον Απρίλιο του 2016.
