Lo studio, pubblicato come preprint revisionato in eLife , contribuisce a una comprensione più ricca della comunicazione tra le balene. Gli editori affermano che fornisce prove concrete dell'esistenza di apprendimento sociale tra clan di capodogli vicini.

La metodologia sviluppata dal team potrebbe anche essere utilizzata come quadro per confrontare i sistemi di comunicazione di altre specie, per acquisire una comprensione più profonda della trasmissione vocale e culturale all'interno delle società non umane.

I capodogli vivono in società multilivello. Ciò consente loro di impegnarsi in comportamenti sociali complessi, come la caccia cooperativa, e facilita anche la trasmissione di conoscenze e comportamenti culturali attraverso le generazioni.

I capodogli comunicano attraverso schemi ritmici di clic chiamati codas. L'insieme dei tipi di coda vocalizzati combinati con la frequenza con cui vengono utilizzati costituisce un repertorio vocale.

"Sebbene esistano prove di variazioni individuali nei repertori vocali, i capodogli appartenenti alla stessa unità sociale condividono un repertorio vocale comune che persiste per molti anni:vengono indicati come parte dello stesso clan", afferma l'autore principale Antonio Leitao, ricercatore. Dottorato di ricerca studentessa della Scuola Normale Superiore di Pisa e membro del Progetto CETI.

"Esiste una chiara segregazione sociale tra i membri di clan diversi, anche quando vivono vicini. I diversi clan sono caratterizzati da codici di identità, che in genere rappresentano una minoranza del totale di codici vocalizzati da ciascuna balena."

I lavori precedenti sulla comunicazione dei capodogli hanno utilizzato principalmente repertori vocali per distinguere tra singoli cetacei, unità sociali o clan. Leitao e colleghi miravano a studiare le differenze nella struttura all'interno dei codas per ottenere una comprensione più profonda delle variazioni nella comunicazione dei capodogli. Ogni coda può essere suddivisa in una sequenza di intervalli di inter-clic (ICI).

Quindi, hanno creato un modello utilizzando una tecnica chiamata catene di Markov a lunghezza variabile, che ha permesso loro di stimare la probabilità di osservare un ICI specifico, basato su quello precedente. Questi dati potrebbero quindi essere utilizzati per creare un albero di sottocoda per una singola balena o clan, che contiene informazioni su tutte le importanti variazioni ritmiche e transizioni tra gli ICI, ovvero il loro stile vocale.

Per testare la validità del loro metodo, il team ha analizzato due set di dati di vocalizzazioni di capodogli, provenienti dall’Oceano Pacifico e dall’Oceano Atlantico. Il set di dati dell'Atlantico comprendeva due clan diversi e conteneva ricche annotazioni sui tipi di coda registrati, sull'identità delle balene che vocalizzano e sulle loro relazioni sociali.

Hanno generato alberi di sottocoda per ciascuna unità sociale e, confrontandoli tra loro, il team ha scoperto che gli alberi di diverse unità sociali all'interno dello stesso clan erano molto più simili di quelli tra membri di clan diversi.

Senza utilizzare le informazioni sull'appartenenza ai clan delle balene registrate, il team è stato in grado di utilizzare il loro stile vocale per classificarle accuratamente nei rispettivi clan, convalidando il loro metodo. Hanno anche esteso questo dato al set di dati del Pacifico molto più ampio, che era molto meno dettagliato dei dati dell’Atlantico, essendo disponibili solo le posizioni delle registrazioni. Tuttavia, sono stati in grado di determinare l'appartenenza al clan delle balene in base alla somiglianza del loro stile vocale.

Durante questi studi, il team ha anche analizzato come la vicinanza tra clan e unità sociali influenzi il loro stile vocale. Il lavoro precedente aveva esplorato se i codici di identità utilizzati dalle balene differivano in base alla vicinanza ad altri clan.

Ha rivelato che una maggiore sovrapposizione spaziale tra i clan ha fatto sì che i rispettivi repertori di coda di identità diventassero più diversi l'uno dall'altro, modulando la frequenza con cui vengono vocalizzati. Non è stata trovata alcuna differenza per i codici non di identità.

Analizzando lo stile vocale, il team ha osservato un effetto opposto:una maggiore vicinanza tra i clan ha aumentato la somiglianza del loro stile vocale, mentre non è stato osservato alcun cambiamento per i codici di identità. Ciò suggerisce che la sovrapposizione geografica tra i clan fa sì che i loro stili vocali diventino più simili, ma non mette a repentaglio la loro capacità di utilizzare codici di identità per indicare l'appartenenza al clan.

"L'aumento della somiglianza degli stili vocali di coda non identitari è molto probabilmente il risultato dell'apprendimento sociale", afferma Leitao. "I codici di identità vengono costantemente mantenuti per consentire il riconoscimento degli altri membri del clan, ma crediamo che l'apprendimento sociale tra i clan porti a uno stile vocale più simile con altre balene che si trovano nel raggio acustico."

Gli autori chiedono ulteriori ricerche per confermare pienamente le prove di questo apprendimento sociale nei capodogli. Vale a dire, condurre le stesse analisi su un set di dati più ampio aggiungerebbe più potere statistico, e un'analisi longitudinale nel tempo potrebbe fornire prova diretta dell'esistenza di apprendimento sociale tra clan ed escludere possibilità alternative di fattori genetici o ambientali che giocano un ruolo. /P>

"I nostri risultati rafforzano quelli precedenti sull'uso dei codici di identità come marcatori simbolici, supportando al tempo stesso la trasmissione culturale e l'apprendimento sociale delle vocalizzazioni tra balene di diversi clan", afferma l'autore senior Giovanni Petri, responsabile di Network Science presso il Progetto CETI, Professore presso il Network Science Institute della Northeastern University di Londra e ricercatore principale presso l'Istituto CENTAI.

"Suggeriamo che l'apprendimento vocale nei capodogli potrebbe non essere limitato alla trasmissione verticale dagli adulti ai loro parenti, ma che potrebbe verificarsi anche un apprendimento sociale orizzontale proveniente dall'esterno del nucleo familiare."