Bahnbrechende Studie enthüllt die Komplexität der Orang-Utan-Kommunikation mithilfe künstlicher Intelligenz

Sprache zählt zu den geheimnisvollsten Rätseln der Evolution. Wissenschaftler sind sich noch immer nicht sicher, warum Menschen und andere Primaten so vieles gemeinsam haben, aber nicht die Fähigkeit zu sprechen. Erst kürzlich entdeckten Forscher der Cornell University die komplexe Sprache der Orang-Utans. Orang-Utans, die Menschenaffen Südostasiens, sind für ihre ausgefeilte Lautkommunikation bekannt. Doch die Forscher hatten bisher Schwierigkeiten, die Feinheiten ihres Repertoires zu entschlüsseln.

Nach einer sorgfältigen, dreijährigen Studie ist es Forschern gelungen, die komplizierten Muster zu entschlüsseln, die in den Lautäußerungen, Seufzern und anderen Lautäußerungen der Borneo-Orang-Utans verborgen waren, und sie konnten dadurch einzigartige Informationen über deren Kommunikationsfähigkeiten gewinnen.

KI-gestützte Analyse

Die in der Fachzeitschrift PeerJ Life & Environment veröffentlichte Studie stellt einen bedeutenden Durchbruch im Verständnis der Orang-Utan-Kommunikation dar. Das Forschungsteam untermauerte seine Ergebnisse durch den Vergleich der KI-gestützten Erkennungsmethoden mit den Arbeiten von Biologen und Bioakustikern, die sich ausschließlich auf ihr geschultes Gehör, ihren Verstand und ihre Messinstrumente stützten.

Das Forschungsteam erstellte einen Datensatz mit 117 längeren Rufen, die von 13 Männchen einer bestimmten Orang-Utan-Art, dem Borneo-Orang-Utan, aufgezeichnet wurden. Dazu nutzten sie 46 akustische Messungen an 1033 verschiedenen Impulsen, die in diesen Rufen detektiert wurden. Sie erklärten: „Diese Merkmale scheinen die potenzielle Komplexität dieses Signals erheblich zu erhöhen“, was darauf hindeutet, dass die Menschheit bald wissen wird, was die Menschenaffen sagen.

Laut der Hauptautorin der Studie, Dr. Wendy Erb, „zielte unsere Forschung darauf ab, die Komplexität der langen Rufe der Orang-Utans zu entschlüsseln, die eine entscheidende Rolle bei ihrer Kommunikation über weite Entfernungen in den dichten Regenwäldern Indonesiens spielen.“

Ein vielschichtiger Ansatz

Das Team nutzte einen hochmodernen unüberwachten maschinellen Lernalgorithmus, Uniform Manifold Approximation and Projection (UMAP), der bereits 2020 erfolgreich zur Entschlüsselung von Tierlaut-Repertoires für die University of California, San Diego, eingesetzt worden war.

Der UMAP-Algorithmus wurde durch weitere statistische Algorithmen, die in der Programmiersprache R geschrieben wurden, verbessert. Neben anderen Arten des überwachten maschinellen Lernens wurde R in dem Prozess verwendet, aber in allen Fällen wurden die 1.033 einzigartigen Lautphasen und -impulse der Affen zufällig in ein 60/40-Verhältnis aufgeteilt, wobei 60 Prozent zum Trainieren der KI und die verbleibenden 40 Prozent zum Testen der Genauigkeit ihrer neu trainierten Sortierfähigkeit verwendet wurden.

Mithilfe einer Kombination aus überwachten und unüberwachten maschinellen Lernverfahren klassifizierte das Forschungsteam drei primäre Pulstypen: „Brüllen“ für hochfrequente Pulse, „Seufzen“ für niederfrequente Pulse und „Zwischen“ für solche, die zwischen den beiden Kategorien liegen.

Ihre Forschung konzentrierte sich nicht darauf, was die Primaten von sich gaben. Dennoch half sie dabei, zu verstehen, wie sie es taten. Die Forscher erkannten schließlich, dass Orang-Utans ein viel breiteres Spektrum an Lauten verwenden als bisher angenommen.

Auswirkungen auf die menschliche Evolution

Der Mensch ist der einzige Primat, der die komplexesten Laute erzeugen kann. Dennoch besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Art und Weise, wie primitivere Primaten diese Fähigkeiten erworben haben, und unserer eigenen. Um dies zu verstehen, müssen Wissenschaftler zunächst erforschen, wie die differenzierteren Lautäußerungen, die beispielsweise von Orang-Utans verwendet werden, so präzise Bedeutung vermitteln.

Durch die Erforschung der Lautäußerungen von Orang-Utans könnten Wissenschaftler eines Tages herausfinden, wie der Mensch sprechen gelernt hat. Jede Art entwickelt ihre individuelle Lautvielfalt aufgrund evolutionärer Faktoren wie sexueller Selektion, den Gegebenheiten ihres Lebensraums, ihrer spezifischen Sozialstrukturen und dem Druck durch Raubtiere.