El canto de las ballenas cumple las leyes de las lenguas humanas

¡°Los cantos de las ballenas jorobadas son la exhibici¨®n ac¨²stica m¨¢s compleja del reino animal¡±, asegura Ellen Garland, bi¨®loga marina de la Universidad de Saint Andrews (Reino Unido). Solo cantan los machos, cuyas vocalizaciones pueden o¨ªrse a miles de kil¨®metros. Los de cada poblaci¨®n entonan todos la misma canci¨®n, pero peri¨®dicamente aprenden una nueva tonada de una poblaci¨®n, a veces hasta a 14.000 kil¨®metros de distancia, reemplazando a la suya. ¡°Un logro que no se encuentra en ning¨²n otro animal, excepto los humanos¡±, como lo califica esta investigadora. Junto a otros bi¨®logos y ling¨¹istas, Garland publica este jueves en Science un trabajo que muestra que las ballenas jorobadas siguen leyes b¨¢sicas presentes en las lenguas humanas. Pero no solo ellas. Otro trabajo reci¨¦n publicado en Science Advances confirma que la mayor¨ªa de los cet¨¢ceos cumplen los principios de eficacia y econom¨ªa del lenguaje que hasta hace no mucho se cre¨ªan ¨²nicamente humanos.

Garland desgrana por qu¨¦ las ballenas jorobadas (o yubartas) maravillan por igual a los bi¨®logos marinos y los ling¨¹istas: ¡°Estos cambios r¨¢pidos, en los que las canciones se propagan de una poblaci¨®n a la siguiente, pueden ocurrir en toda una cuenca oce¨¢nica. Se trata de un cambio cultural a un ritmo grande y r¨¢pido¡±. La investigadora compara esta din¨¢mica con la moda humana o las canciones pop: ¡°La cultura es una parte realmente importante de la vida de las ballenas jorobadas y el canto es parte de ella¡±. El trabajo de Science del que es coautora es el resultado de ocho a?os grabando a los machos de una poblaci¨®n de yubartas que vive en los mares de Nueva Caledonia (en el oc¨¦ano Pac¨ªfico). Buscaban detectar la estructura subyacente de sus cantos y si ten¨ªan alguna similitud con el lenguaje humano.

¡°Usamos exactamente las mismas pistas que utilizan los beb¨¦s para segmentar el canto de las ballenas¡±, explica Garland. Lograr esta segmentaci¨®n en unidades organizadas de forma jer¨¢rquica (como los p¨¢rrafos, frases, palabras, s¨ªlabas o fonemas humanos) es la gran aportaci¨®n metodol¨®gica de esta investigaci¨®n. ¡°Tomamos las grabaciones de cada a?o, eliminamos toda la anotaci¨®n humana y nos quedamos con una larga cadena de elementos sonoros (los bloques ac¨²sticos b¨¢sicos del canto de las ballenas). Luego calculamos las probabilidades de transici¨®n entre cada dos elementos sonoros consecutivos en el a?o y cortamos cuando eran bajos¡±, a?ade. Esos cortes les permitieron dividir cada canto en secuencias segmentadas. ¡°Luego observamos su distribuci¨®n y descubrimos, sorprendentemente, que siguen la misma que se encuentra en todos los idiomas humanos¡±, completa la bi¨®loga.

La ling¨¹ista de la Universidad Hebrea de Jerusal¨¦n (Israel), Inbal Arnon, coautora del trabajo, explica la principal similitud que han encontrado entre cantos de ballenas jorobadas y habla humana: una regularidad conocida como distribuci¨®n zipfiana. ¡°Es un patr¨®n de frecuencia particular que siguen las palabras en el lenguaje, donde la primera palabra es aproximadamente el doble de frecuente que la segunda palabra m¨¢s frecuente, el triple que la tercera palabra m¨¢s frecuente, y as¨ª sucesivamente¡±, explica.

Lo de zipfiana viene por George Kingsley Zipf, un ling¨¹ista que en los a?os cuarenta del siglo pasado descubri¨® y plante¨® una serie de leyes presentes en todos los idiomas humanos (y en otros ¨¢mbitos m¨¢s all¨¢ de la lengua). Su aportaci¨®n m¨¢s conocida es la llamada ley de Zipf, que ¨¦l denomin¨® como ley generalizada de abreviaci¨®n. En su versi¨®n m¨¢s reducida dice que cuanto m¨¢s larga es una palabra, menos va a utilizarse, es decir, existe una relaci¨®n inversa entre longitud y frecuencia de uso. Por eso t¨¦rminos como el, la, y son m¨¢s frecuentes que esdr¨²jula o paralelep¨ªpedo. O por qu¨¦ los estadounidenses prefieren decir L.A. que El Pueblo de Nuestra Se?ora la Reina de los ?ngeles del R¨ªo de Porci¨²ncula, el nombre que le pusieron los espa?oles a Los ?ngeles.

¡°Se ha demostrado que esta distribuci¨®n ayuda al aprendizaje en los humanos, lo que sugiere que puede encontrarse en el lenguaje precisamente porque ayuda a aprender y a la transmisi¨®n a lo largo de generaciones. Si es as¨ª, esperar¨ªamos encontrar una estructura similar en otros sistemas de comunicaci¨®n que se transmiten culturalmente, como los de las ballenas jorobadas¡±, dice la ling¨¹ista israel¨ª. Y eso es lo que Arnon, Garland y dem¨¢s han encontrado: que las yubartas cumplen con la ley de Zipf. Y no son las ¨²nicas.

Entre la ling¨¹¨ªstica, la evoluci¨®n cultural

Mason Youngblood es un joven investigador en la Universidad del Estado de Nueva York en Stony Brook (Estados Unidos) y su campo de la ciencia en plena efervescencia. Apoyado en la inform¨¢tica, computaci¨®n avanzada, IA y algoritmos, investiga en el cruce de caminos entre la ling¨¹¨ªstica, la evoluci¨®n cultural y el estudio de la conducta, tanto humana como animal. En Science Advances ha publicado un trabajo que, tras buscar, recopilar y analizar decenas de estudios anteriores sobre sistemas de comunicaci¨®n de los cet¨¢ceos, reuni¨® 610.000 elementos comunicativos (y sus pausas o silencios) de 65.511 secuencias grabadas a ejemplares de 16 especies de cet¨¢ceos, tanto barbados (yubartas, ballenas azules, rorcuales¡­) como dentados (delfines, orcas, cachalotes¡­). Y busc¨® si cumpl¨ªan dos leyes b¨¢sicas de las lenguas humanas: la de Zipf y otra igual de relevante, la ley de Menzerath. Esta se resume en que cuanto m¨¢s larga es una secuencia (una frase, por ejemplo) m¨¢s cortos son los elementos que la componen (las palabras, aqu¨ª).

Su descomunal trabajo de recopilaci¨®n y an¨¢lisis ha encontrado que, de las cinco especies para las que hay datos, dos de ellas cumplen la ley de Zipf, las jorobadas y las azules. El resultado es m¨¢s contundente con la ley de Menzerath. De las 16 especies mejor estudiadas, 11 acortan los elementos b¨¢sicos de su comunicaci¨®n cuando lo que comunican tiene mayor duraci¨®n. No solo cumplen con las normas, es que son m¨¢s eficientes que los humanos. ?Cu¨¢les? Pues, entre ellas, de nuevo aparecen las ballenas jorobadas.

¡°Esto significa que algunas especies de ballenas comprimen sus vocalizaciones m¨¢s que los humanos. En otras palabras, son m¨¢s eficientes en el tiempo cuando se comunican entre s¨ª¡±, explica Youngblood. El investigador cree que hay dos razones para que esto sea as¨ª: ¡°En primer lugar, las ballenas vocalizan bajo el agua mientras contienen la respiraci¨®n y tienen adaptaciones especializadas para hacerlo. Esto puede aumentar la importancia de la eficiencia: comunicarse lo m¨¢s r¨¢pido posible. En segundo lugar, los lenguajes humanos contienen mucha m¨¢s informaci¨®n que la comunicaci¨®n de las ballenas y es mucho m¨¢s dif¨ªcil comprimir algo que contiene m¨¢s informaci¨®n¡±.

El investigador Iv¨¢n G. Torre, que no ha intervenido en ninguno de los dos trabajos, recuerda la importancia de la eficiencia en cualquier sistema de comunicaci¨®n. ¡°Las llamadas de peligro, por ejemplo, tienen que ser entendidas por todo el grupo, para no tener que ir avisando uno a uno, y lo m¨¢s cortas posibles o te come el depredador¡±, dice Torre, que ha investigado la presencia de las leyes de Zipf y Menzerath, consideradas universales, en las lenguas humanas. ¡°Son leyes que reflejan c¨®mo la selecci¨®n favorece la eficiencia¡±, a?ade Torre, que ahora trabaja en el ¨¢mbito de la inteligencia artificial aplicada a la ling¨¹¨ªstica para Oracle. Tambi¨¦n recuerda que no es f¨¢cil lograr lo que han hecho. ¡°En humanos es f¨¢cil segmentar, ah¨ª tienes las palabras o las s¨ªlabas. Pero el trabajo con las yubartas abre la posibilidad de estudiar otros sistemas comunicativos animales¡±, sostiene.

Entre los cet¨¢ceos que cumplen la ley de Menzerath est¨¢n los delfines mulares. El director de investigaci¨®n del Instituto de Investigaci¨®n del Delf¨ªn Mular (BDRI, por sus siglas en ingl¨¦s), Bruno D¨ªaz, se queda con la idea de que la selecci¨®n natural ha optimizado la vocalizaci¨®n hacia la eficiencia. ¡°Aunque ya se conoc¨ªa esta similitud en especies como el delf¨ªn mular el que cet¨¢ceos de grupos diferentes exhiban estos patrones con efectos incluso m¨¢s marcados que el habla humana, es sorprendente y sugiere que su sistema de comunicaci¨®n ha evolucionado para maximizar la eficiencia en la transmisi¨®n de informaci¨®n en su entorno ac¨²stico¡±, dice D¨ªaz, que lleva casi dos d¨¦cadas estudiando la comunicaci¨®n entre los delfines.

Uno de los mayores expertos en ling¨¹¨ªstica humana y comunicaci¨®n animal es el director del Laboratorio de Ling¨¹¨ªstica Cuantitativa, Matem¨¢tica y Computacional de la Universitat Polit¨¨cnica de Catalunya, Ram¨®n Ferrer i Sancho, que lleva lo que va de siglo trabajando en este ¨¢mbito. ¡°Estos trabajos indican que los sistemas de comunicaci¨®n y de vocalizaci¨®n de las especies en general est¨¢n moldeados por la necesidad de reducir costes. Ahora bien, es otra cosa que lo hagan m¨¢s o mejor que nosotros¡±, dice. Entre las varias limitaciones que ve en los dos trabajos, destaca una dif¨ªcil de superar: ¡°No conocemos la identidad de cada vocalizador. No saber qui¨¦n vocaliza te puede estar ocultando un patr¨®n subyacente¡±. Tampoco se conoce el contexto o el significado, elementos que afectan a la adherencia a las leyes de la ling¨¹¨ªstica. A pesar de ellos, Ferrer i Cancho destaca que, ¡°si con tantas dificultades hemos encontrado algo as¨ª, imagina si supi¨¦semos m¨¢s y pudi¨¦ramos controlar m¨¢s variables¡±.

El cient¨ªfico catal¨¢n termina con una idea que le parece obvia, pero que habr¨ªa que destacar. Ni los autores ni los investigadores consultados identifican los cantos de las ballenas con el lenguaje humano, por lo pronto, porque desconocemos si incluyen significado, pero ¡°lo que hace tiempo que no podemos decir es que el lenguaje humano es ¨²nico¡±. Y concluye: ¡°En cuanto a comunicaci¨®n, una gran cantidad de especies producen secuencias y en estas secuencias, de forma natural, puede aparecer un cierto nivel de complejidad y no sabemos todav¨ªa cu¨¢l es este nivel. Somos m¨¢s parecidos de lo que nos creemos¡±.