Tin Khoa học - Công nghệ quốc tế

Âm thanh từ cuộc sống hoang dã

.

Âm sinh học: Chắp nối các âm thanh thu được lại với nhau sau khi lắp đặt microphone và tai nghe, các nhà nghiên cứu đang cố gắng giải mã ngôn ngữ của các loài động vật và tìm hiểu xem làm thế nào để các loài khác nhau thích nghi được với việc giao tiếp bằng âm thanh trong môi trường sống của chúng.

Các chuyên gia đang nghiên cứu tiếng gọi của hải mã để xác định làm thế nào con cái và con non nhận ra được âm thanh của nhau

Tiếng kêu của loài chim piha không phải là tiếng gù mà là tiếng kêu thét, thực tế thì tiếng kêu của chúng có thể đạt tới 120 dexiben, ngang với tiếng còi xe cứu hỏa. Loài chim xám nhỏ này chỉ dài trung bình khoảng 20cm tính từ mỏ tới đuôi nhưng tiếng kêu của chúng là âm thanh đặc trưng của rừng nhiệt đới Amazon. Một nhóm nghiên cứu về sự giao tiếp bằng âm thanh của CNPS1 đã tiến hành nghiên cứu về loài chim này ở Brazil trong nhiều năm qua, trưởng nhóm là Thierry Aubin cho biết: “Chúng ta có thể nghe được tiếng kêu của loài chim piha tại bất kỳ đâu trong khu rừng nhiệt đới này”. Họ cũng nghiên cứu ngôn ngữ của nhiều loài động vật khác nhau, từ cá sấu đến những con chim cánh cụt Bắc Cực, và tìm hiểu xem  làm thế nào các loài động vật thích nghi được ngôn ngữ với môi trường và lối sống của chúng.

Đối với loài chim, khả năng nhận biết mùi không phát triển, do đó âm thanh là phương tiện cơ bản để giao tiếp. Nhưng âm thanh chỉ có thể đi xa ở những nơi có tán lá rộng và không khí bão hòa hơi nước, trong khi rừng nhiệt đới lại hấp thụ sóng âm thanh. Aubin cũng cho biết thêm: “Âm thanh có tần số cao có thể biến mất trong khoảng 20m tính từ điểm xuất phát, trong khi tần số thấp có thể đi xa tới 100m”.

Để giải mã tiếng kêu của loài piha, nhóm nghiên cứu đã lắp đặt 6 chiếc microphone tại nơi giao phối tập trung hàng tá con đực mỗi ngày, đây là dự án nghiên cứu được đồng tài trợ bởi đại học Belen của Brazil và Viện nghiên cứu Max Plank của Đức. Aubin cũng giải thích rằng: “Bởi âm thanh mất một thời gian nhất định để tới được microphone nên chúng ta có thể đo được những khác biệt nhỏ trong thời gian tiếp nhận để xác định vị trí chính xác của con chim đang gọi”. Bởi vì mỗi cá thể có ký hiệu âm thanh riêng, nên hệ thống cũng có thể dựa vào đó để xác định loài chim. “Ví dụ chúng ta có thể nhận thấy rằng con chim hót nhiều nhất là trung tâm của cả nhóm”. Bước tiếp theo là tìm hiểu ý nghĩa thực sự của những bài hát cụ thể mà những con đực sử dụng để cạnh tranh với nhau trong việc tán tỉnh con cái.

Ghi âm tiếng hét của một con cá sấu nhỏ với mục đích thu hút sự chú ý và bảo vệ của con cá sấu mẹ. Một con piha đậu trên một nhánh cây, tiếng kêu của loài chim này là âm thanh đặc trưng của rừng nhiệt đới amazon. Lắp một loa phóng thanh để thử phản ứng của loài chim piha để chuẩn bị ghi âm tiếng gọi.

Nhưng chim không phải là loài động vật duy nhất được ghi lại âm thanh trong đoạn băng này. Nhóm nghiên cứu cũng “nghe trộm” được cuộc trò chuyện của nhiều loài động vật khác như hải mã, hải cẩu và sư tử biển. Một số loài động vật biển có vú sống thành những bầy đàn rất náo nhiệt, như tiếng ồn của tập hợp 40000 con sư tử biển có thể làm inh tai người nghe. Chúng giao tiếp với nhau như thế nào trong môi trường ồn ào như vậy? Các nhà nghiên cứu miêu tả vấn đề này như là hiệu ứng bữa tiệc cốc tai “cocktail party effect”, và chỉ ra rằng những con non luôn xác định được ký hiệu âm thanh riêng của mẹ chúng dù môi trường xung quanh có lẫn nhiều tạp âm. Nghiên cứu mới nhất của nhóm là so sánh hệ thống giao tiếp trong các cấu trúc bầy đàn khác nhau, từ kiểu gia đình đơn giản một bố một mẹ và một con như hải cẩu đến kiểu gia đình phức tạp như sư tử biển. Các nhà nghiên cứu cũng đưa ra giả thiết rằng cấu trúc bầy đàn sẽ trở nên phức tạp hơn dựa vào các hệ thống giao tiếp tinh vi hơn.

Ghi âm lại tiếng gọi của những con vịt biển nâu để xác định làm thế nào mỗi cá thể xác định được bạn đời của chúng dựa vào tiếng gọi. Một đàn chim cánh cụt Bắc Cực, một loài đang được nghiên cứu bởi nhóm các nhà âm sinh học.

Đối với mỗi nghiên cứu, các nhà khoa học phân tích kỹ hơn những gì thu âm được. Aubin cho biết: “Phương pháp tiếp cận của chúng tôi là cho các loài động vật nghe những tiếng kêu giả và quan sát phản ứng của chúng. Để làm được điều đó, chúng tôi đã sửa một vài thông số của tiếng kêu trong băng ghi âm và theo dõi phản ứng của các loài động vật. Phản ứng đó có thể là âm thanh, nhưng cũng có thể là hành động như chúng sẽ bỏ đi hoặc tiến lại gần hay những điệu độ đặc biệt khác ... Sự phản ứng của các loài động vật được ghi lại để phân tích trong phòng thí nghiệm. Bằng cách hỏi các loài động vật một loạt câu hỏi âm thanh, chúng ta có thể giải mã được nội dung giao tiếp của chúng”.

Con sư tử biển này nhận ra tiếng gọi của con non mới sinh của nó được phát trở lại từ chiếc loa phóng thanh Ghi âm tiếng kêu của những con chim ô tít ở Maroc. Một phần của nghi lễ giao phối là những con đực cất tiếng kêu để thu hút con cái. Một số âm thanh quá bé để có thể nghe thấy được bằng tai người. Một phần dự án với các nhà sản xuất máy bay Airbus là thử nghiệm tiếng kêu tổng hợp đối với quạ ở Srilanka. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một chuỗi các tín hiệu có thể xua đuổi loài chim ở sân bay.

Những kết quả thu được đã mang lại những ứng dụng đáng ngạc nhiên. Ví dụ như từ những năm 1986, tiếng kêu tổng hợp của một con chim bị nạn có thể được nghe thấy ở hầu hết các sân bay lớn ở châu Âu. Tiếng kêu đó giữ cho những con mòng biển, quạ, chim sáo đá và những con chim khác tránh xa đường băng và ống hút động cơ thủy lực của máy bay. Tiếng kêu khác từ một nguồn di động sẽ sớm có thể được phát ra từ các máy bay ở bất kỳ đâu trên thế giới. Aubin cũng cho biết thêm: “Chúng tôi đã nhận thấy rằng có tới 50 đến 60% các loài chim sợ hãi và bỏ đi. Điều này sẽ ngăn chặn các vụ va chạm giữa chim với máy bay”. Chúng tôi cũng đang hợp tác với hãng máy bay Airbus để có được bằng sáng chế độc quyền cho phát minh này.

01. Centre de neurosciences de Paris-Sud (CNrS/université Paris-Sud-XI/université Jean Monnet).

(Theo CNRS)

Thanh Hà-Minh Tâm

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".