Десять лет океанологи ломали голову над звуком, доносившимся из глубочайшей точки планеты. Он звучал как гул звездолёта из научной фантастики — механический, металлический, пугающе чужеродный. Случайный шум корабля? Секретные военные испытания? Или, быть может, голос неизведанного существа из бездны? Ответ, найденный благодаря искусственному интеллекту, оказался одновременно простым и поразительным: таинственный «биотванг» — это песня кита. Но не просто кита, а одного из самых малоизученных и неуловимых гигантов океана.
Звук из ниоткуда
Марианская впадина — место, где Земля раскрывает свою самую тёмную и глубокую тайну. Бездна, уходящая почти на 11 километров вниз — туда, где можно было бы целиком утопить Эверест. Это царство вечного мрака, колоссального давления и ледяного холода. Казалось бы, что может быть более чуждым жизни, чем эта безжизненная пустота?
Однако в октябре 2014 года автоматические подводные глайдеры, бороздившие воды над впадиной, уловили нечто странное. Звук, который позже назовут «биотванг» (Biotwang), был похож на низкое, гортанное ворчание, переходящее в пронзительный, скрежещущий металлический звон. Он больше походил на шум инопланетного корабля из «Звёздных войн» или «Звёздного пути», чем на что-либо, что могло бы издавать живое существо.
«Обычный человек не подумал бы, что это сделало животное, — вспоминает Энн Аллен, исследователь из Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA). — Он бы решил, что это какой-то корабль или военные».
Загадка была поставлена. И её разгадка займёт целое десятилетие.
Десятилетняя одиссея: от гипотез к фактам
Первые предположения были самыми разными. Учёные из Университета штата Орегон, впервые записавшие этот звук, сразу же отметили его уникальность. Низкочастотный гул на 38 Гц был типичен для усатых китов, но вот последующий «металлический тванг» на частоте 8000 Гц не вписывался ни в одну известную вокализацию.
Версия о китах была самой популярной. Однако какой именно вид мог издавать столь странные звуки? Синие киты? Горбатые? Их голоса были хорошо изучены, и биотванг звучал иначе. Годами звук оставался «неопознанным акустическим объектом», источник которого прятался в океанских глубинах.
Перелом наступил в 2018 году, когда учёные NOAA проводили визуальные и акустические наблюдения в районе Марианского архипелага. За время экспедиции они встретили китов Брайда (полосатиков Брайда) девять раз. И в восьми из девяти случаев, когда эти киты находились рядом с записывающими буями, в микрофонах раздавался тот самый загадочный биотванг.
Совпадение было слишком явным, чтобы быть случайным. Но для научного сообщества требовались более весомые доказательства. Нужно было подтвердить, что этот звук — не разовая акция, а систематическая вокализация, связанная с целой популяцией. И тут на сцену выходит искусственный интеллект.
Цифровой детектив: как Google помог услышать китов
Представьте, что вам нужно найти одну конкретную иголку не просто в стоге сена, а в 200 000 часов аудиозаписей подводного шума. Именно с такой задачей столкнулись исследователи. Вручную прослушать такой объём данных невозможно.
Тогда команда NOAA обратилась за помощью к специалистам Google, которые как раз разрабатывали модель искусственного интеллекта для идентификации вокализаций китов. Этот инструмент, который в прессе окрестили «Шазамом для китов», был обучен распознавать голоса восьми видов китообразных: горбатых, синих, финвалов, североатлантических и северотихоокеанских гладких китов, малых полосатиков, косаток и, конечно же, китов Брайда.
Принцип работы был гениален в своей простоте: ИИ преобразовывал звуковые волны в визуальные образы — спектрограммы. Каждый звук имел свой уникальный «рисунок». Машина сравнивала эти изображения с базой данных, ища совпадения. Вместо того чтобы тратить на анализ годы, исследователи получили результаты за считанные часы.
Искусственный интеллект не только подтвердил, что автором биотванга является кит Брайда, но и позволил проследить миграционные маршруты этих неуловимых гигантов на основе частоты появления звука.
Портрет невидимки: кто такой кит Брайда?
Полосатик Брайда (Balaenoptera edeni) — один из самых загадочных представителей усатых китов. Он достигает 12–14 метров в длину и весит от 16 до 25 тонн. В отличие от многих других китов, он предпочитает тёплые и тропические воды и, как правило, ведёт более оседлый образ жизни.
Однако, как выяснилось, это не совсем так. Данные, полученные с помощью ИИ, показали, что популяция китов Брайда в западной части Северной Тихого океана совершает сезонные миграции. Пики активности биотванга приходятся на февраль–апрель и август–ноябрь, что совпадает с их передвижениями между низкими и средними широтами.
Интересно, что с 2016 года эти звуки стали фиксироваться чаще. Учёные связывают это с повышением температуры воды из-за явления Эль-Ниньо, которое привлекло большее количество китов в регион Марианских островов. Биотванг — это не просто случайный звук, а сложный инструмент общения. Предполагается, что с его помощью киты находят друг друга в бескрайнем океане. Два компонента звука — глухое ворчание и металлический звон — возможно, служат для разных целей: первый для привлечения внимания на больших расстояниях, второй — для точного позиционирования.
Научная революция: значение открытия
Разгадка тайны биотванга — это не просто красивая история о том, как технологии помогают природе. Это важнейший научный прорыв, который открывает новые горизонты в морской биологии.
Во-первых, это открытие проливает свет на малоизученный вид. О структуре популяций и миграциях китов Брайда было известно крайне мало. Теперь у учёных есть инструмент для их отслеживания.
Во-вторых, исследование, опубликованное в журнале *Frontiers in Marine Science*, демонстрирует невероятную эффективность сочетания акустического мониторинга и искусственного интеллекта. «Важно каждый раз, когда вы можете открыть новый тип сигнала для любого вида животных, которые большую часть времени находятся вне поля зрения людей, потому что это позволяет вам использовать пассивный акустический мониторинг для обнаружения их присутствия», — комментирует Кэролайн Кейси из Калифорнийского университета в Санта-Круз.
В-третьих, успех с биотвангом даёт надежду на то, что другие таинственные звуки океана также будут идентифицированы. Океан полон шумов, происхождение которых до сих пор неизвестно. Модель Google, которая теперь доступна для скачивания на Kaggle, может стать ключом к их расшифровке.
Океан говорит с нами
Звук, который десять лет пугал и озадачивал учёных, оказался не сигналом бедствия, не шумом чужого корабля и не голосом чудовища из бездны. Это была песня. Песня кита, который, возможно, так и остался бы невидимкой, если бы не машины, научившиеся слушать.
Марианская впадина больше не кажется такой безмолвной. Она наполнена голосами гигантов, которые бродят в её глубинах. И теперь, благодаря союзу человеческой любознательности и машинного интеллекта, мы начинаем понимать, о чём они говорят.
История биотванга — это напоминание о том, как много мы ещё не знаем о планете, на которой живём. Океан покрывает более 70% поверхности Земли, но мы изучили лишь малую его часть. И каждый новый звук, каждая расшифрованная песня приближает нас к пониманию этого удивительного, живого и дышащего мира, скрытого под толщей воды.
ЗакрытьНа сайте используются cookie-файлы, для обеспечения определенного функционала сайта. Вы можете изменить настройки браузера, для отключения этой функции. Продолжая пользоваться сайтом без изменения настроек, вы даёте согласие на использование ваших cookie-файлов.
