Die Wissenschaft macht es möglich, die Natur zu „hören“. Es spricht mehr, als wir wussten | Karen Bäcker

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Die Wissenschaft macht es möglich, die Natur zu „hören“.  Es spricht mehr, als wir wussten |  Karen Bäcker

SWissenschaftler haben kürzlich einige bemerkenswerte Entdeckungen über nichtmenschliche Geräusche gemacht. Mit Hilfe der digitalen Bioakustik – winzige, tragbare Digitalrecorder ähnlich denen in Ihrem Smartphone – dokumentieren Forscher die universelle Bedeutung von Geräuschen für das Leben auf der Erde.

Durch die Platzierung dieser digitalen Mikrofone auf der ganzen Erde, von den Tiefen des Ozeans bis zur Arktis und dem Amazonas, entdecken Wissenschaftler die verborgenen Geräusche der Natur, von denen viele bei Ultraschall- oder Infraschallfrequenzen über oder unter dem menschlichen Hörbereich auftreten. Nicht-Menschen befinden sich in ständiger Unterhaltung, von denen viele das bloße menschliche Ohr nicht hören kann. Aber die digitale Bioakustik hilft uns, diese Geräusche zu hören, indem sie als Hörgerät im planetaren Maßstab fungiert und es Menschen ermöglicht, die Geräusche der Natur über die Grenzen unserer sensorischen Kapazitäten hinaus aufzunehmen. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) entschlüsseln Forscher nun auch bei anderen Arten die komplexe Kommunikation.

Wenn Wissenschaftler die Natur belauschen, lernen sie erstaunliche Dinge. Viele Arten, die wir einst für stumm hielten, machen tatsächlich Lärm – in manchen Fällen sehr viel davon. Zum Beispiel Recherchen von Camila Ferrara bei Brazil’s Tierwelt Die Conservation Society hat gezeigt, dass Meeresschildkröten im Amazonas mehr als 200 verschiedene Geräusche machen. Ferraras Forschung zeigte, dass Schildkrötenjunge sogar Geräusche machen, während sie noch in ihren Eiern sind, bevor sie schlüpfen, um den Moment ihrer Geburt zu koordinieren. Die akustische Forschung von Ferrara ergab auch, dass Mutterschildkröten in der Nähe im Fluss warten und ihre Babys rufen, um sie in Sicherheit zu bringen, weg von Raubtieren: der erste wissenschaftliche Beweis für die elterliche Fürsorge bei Schildkröten, von denen früher angenommen wurde, dass sie ihre Eier einfach verlassen.

Und dies ist wahrscheinlich nur das Eröffnungskapitel in den Entdeckungen über Schildkrötenlärm. Gabriel Jorgewich-Cohen von der Universität Zürich hat kürzlich Aufzeichnungen von mehr als 50 Schildkrötenarten gesammelt, von denen man früher annahm, dass sie keine Stimme haben.

Wissenschaftler lernen auch, dass stimmaktive Arten – wie Fledermäuse – Geräusche machen, die viel komplexere Informationen enthalten als bisher angenommen. Die Echoortung von Fledermäusen wurde beispielsweise vor fast einem Jahrhundert entdeckt. Aber erst vor kurzem haben Forscher begonnen, die Geräusche zu entschlüsseln, die Fledermäuse für andere Zwecke machen. Durch die Aufzeichnung vieler Stunden von Fledermausvokalisationen und deren Dekodierung mit KI-Algorithmen haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Fledermäuse sich an Gefälligkeiten erinnern und Groll hegen; sozial distanzieren und ruhig bleiben, wenn es krank ist; und verwenden Sie Vokaletiketten, die die Identität von Personen und Verwandten offenbaren. Männliche Fledermäuse lernen von ihren Vätern territoriale Lieder in bestimmten Dialekten und singen diese Lieder, ähnlich wie Vögel, um das Territorium zu verteidigen und Partner anzuziehen, was Wissenschaftler als Kultur charakterisieren.

Untersuchungen von Mirjam Knörnschild in Costa Rica mit Sackflügelfledermäusen haben gezeigt, dass Mutterfledermäuse ihre Babys in „Muttersprache“ anplappern, ähnlich wie Menschen; Fledermausbabys lernen auf diese Weise zu vokalisieren. Bis vor kurzem hatten Wissenschaftler keine Ahnung, dass Fledermäuse in der Lage sind, Vokale zu lernen oder solch komplexe Informationen in ihren Lautäußerungen zu übermitteln.

Akustisches Tuning ist auch in der Natur weit verbreitet. Korallen- und Fischlarven finden ihren Weg zurück nach Hause, indem sie die einzigartigen Geräusche des Riffs, an dem sie geboren wurden, prägen. Motten haben Echoortungsstörfunktionen entwickelt, um sich vor Fledermaussonaren zu verstecken. Blumen und Reben haben Blätter entwickelt, um die Echoortung an Fledermäuse zurückzusenden, als ob sie ihre Bestäuber mit einem hellen akustischen Taschenlampenlicht anlocken würden. Als Reaktion auf das Summen der Bienen überfluten sich die Blumen mit Nektar. Pflanzen reagieren auf einige Schallfrequenzen, indem sie schneller wachsen; und einige Arten – darunter Tomaten, Tabak und Maissetzlinge – machen sogar Geräusche, obwohl sie weit über unserem Hörbereich liegen.

Yossi Yovel von der Universität Tel Aviv, dessen Forschung Neurowissenschaften und Ökologie verbindet, trainierte einen Algorithmus für künstliche Intelligenz, um Tomatenpflanzen zuzuhören; Der Algorithmus lernte zu erkennen, ob die Pflanzen dehydriert oder verletzt waren, indem er einfach auf die verschiedenen Geräusche hörte, die sie machten. Obwohl Menschen die Ultraschallfrequenzen, bei denen Pflanzen Geräusche machen, nicht hören können, wissen wir, dass einige Insekten und Tiere dies können. Könnten Pflanzen ihren Zustand – ob gesund oder gestresst – anderen Lebewesen signalisieren? Die Natur ist voller resonanter Klanggeheimnisse, derer sich die Menschen erst allmählich bewusst werden.

Wissenschaftler versuchen nun, diese digital ermöglichten Entdeckungen zu nutzen, um Werkzeuge für die Kommunikation zwischen den Arten mit so unterschiedlichen Lebewesen wie Honigbienen und Walen zu entwickeln, was sowohl ethische als auch philosophische Fragen aufwirft. Haben wir das Recht, Nicht-Menschen zu belauschen und Daten ohne ihre Zustimmung zu sammeln? Stellt die Existenz komplexer Kommunikation bei Tieren die Behauptung in Frage, dass Menschen allein Sprache besitzen? Was sind die Risiken, andere Arten in KI-vermittelte Gespräche einzubeziehen, wenn wir um die in KI-Systeme eingebetteten Vorurteile wissen?

Wenn wir uns mit diesen zukunftsweisenden Fragen auseinandersetzen, sollten wir die drängende Herausforderung der Lärmbelästigung nicht vergessen, deren Reduzierung unmittelbare, positive und erhebliche Auswirkungen für Nicht-Menschen und Menschen gleichermaßen haben kann. Die menschliche Kakophonie zum Schweigen zu bringen, ist eine große Herausforderung unserer Zeit. Digitales Hören zeigt, dass wir noch viel mehr über Nicht-Menschen lernen müssen, und bietet neue Möglichkeiten zum Schutz und zur Erhaltung der Umwelt. Vielleicht erfinden wir eines Tages eine zoologische Version von Google Translate. Aber zuerst müssen wir lernen, zuzuhören.

  • Karen Bakker ist Direktorin des Program on Water Governance der University of British Columbia und Autorin von The Sounds of Life: How Digital Technology is Bringing Us Closer to the Worlds of Tiere und Pflanzen