捕まえにくいクジラの鳴き声は、彼らにとっての「マルコ・ポーロ」バージョンかもしれない

クジラは、ザトウクジラの歌からシャチや他の歯のあるクジラ目のクリック音やホイッスル音まで、鳴き声で知られています。捕らえどころがなくあまり研究されていないニタリクジラは、「バイオトワング」と呼ばれるさらに神秘的な音を出します。低周波と高周波の両方の音を使ったこのシューという音は、一部のヒゲクジラが出すメロディアスな歌とは異なり、やや電子的または機械的な響きがあります。

現在、この奇妙な発声は録音されており、他の科学者が8種類のクジラの発声を研究するのに役立つ新しいリポジトリの一部となっている。この研究結果は、9月18日にFrontiers in Marine Science誌に掲載された論文に記載されている。

[関連:ついにヒゲクジラがどのように音を出すのかが判明]

Biotwangとは何ですか?

ニタリクジラ（発音は「ブルーダス」）は北太平洋の中央部と西部に生息しています。ザトウクジラやセミクジラなどの他のヒゲクジラほどよく知られていません。

「ニタリクジラは他のヒゲクジラとは異なり、一年中餌を食べ、低緯度と中緯度の間を回遊し、餌を追って海中を移動すると考えられる」と、研究の共著者でNOAAの研究海洋学者であるアン・アレン氏はポピュラーサイエンス誌に語っている。

海中での彼らの動きのパターンはより複雑なため、科学者が彼らを見つけるのは困難です。研究チームは2014年にグアム近くのマリアナ諸島で自律音響録音を行い、これらの音をいくつか録音しました。

「このクジラの鳴き声は、北西太平洋でのみ一貫して発見されています。つまり、この鳴き声は、この地域にのみ生息する個体群に特有のものかもしれません」とアレン氏は言う。「これは重要なことです。クジラの鳴き声は水中を非常に遠くまで届くため、人間がそこにいなくても一年中クジラを観察することができますが、それはどの種がその音を発しているかがわかっていなければできないのです。」

クジラ自身よりもさらに難しいのは、バイオトワングが何に使われているのかを絞り込むことだ。研究チームは、移動中のクジラの個体、小さな混合グループ、子連れの母親からバイオトワングを聞いた。

「彼らはビオトワングを連絡手段として使っている可能性があり、いわば海の『マルコ・ポーロ』のような存在です」とアレン氏は言う。「しかし、確かなことを言うには、もっと多くの情報が必要です。」

音、ボイン、そして大量のデータ

NOAA のチームは、2005 年まで遡る太平洋の一部の長期音声録音を所有しており、この異常な音の源がニタリクジラであることを突き止めました。その後、彼らは Google の研究者チームと協力して分析を行いました。データ サイエンティストは Biotwang の録音を使用して、多種多様なクジラ類の AI モデルを微調整し、太平洋の海中音の膨大なセットを分析しました。船舶、植物、動物、そして海自体の動きによるノイズが非常に多いため、海中の音を解読するのは困難な場合があります。

「バイオトワングには、この低周波成分とそれに続く高周波成分があります」と、研究の共著者でGoogleのデータサイエンティストのローレン・ハレル氏はポピュラーサイエンス誌に語っている。「スタートレックのエンタープライズ号のオリジナルの『ピン』音に本当に似ていると思います。」

このモデルは、ビオトワングに基づいてニタリクジラを他のクジラの鳴き声と区別するだけでなく、ザトウクジラの移動をより正確に予測したり、ミンククジラが出す「ミンクボイング」と呼ばれる音の一部を特定したりするためにも使用できます。これらの音は、1950年代にカリフォルニアとハワイの沖合で潜水艦によって初めて検出され、「金属のような音」と表現されました。

[関連:クジラの歌を翻訳することで、船の衝突からクジラを守ることができます。]

「ミンククジラの鳴き声もビオトワングと似たような歴史を持っています。科学者たちが後にこの不思議な音が特定のクジラ種から発せられていることを発見したのです」とハレル氏は言う。「私たちがモデルにミンククジラのラベルを付け、ミンククジラの鳴き声を見つけることができたのは、これらすべてのサンプルを遡って調べたからです。」

ハレル氏とチームが開発したモデルにより、研究者は 1 回の録音で最大 8 種類のクジラの鳴き声を解読できるようになりました。研究者はそれを使用して、世界各地でクジラがいつ、どこで鳴いているかを追跡し、よりよい保護活動に役立てることができます。

「少なくともこれらの長期データセットを効率的に処理し、これらの種の一部が存在する可能性のある場所を特定して分類し、さらにそれを時間と頻度で分類できるモデルがあれば、これらの種を研究する能力が本当に解き放たれるでしょう」とハレル氏は言う。