Şarkı söyleyen tek lemur, tiz notada ağzını sopranolar gibi açıyor

Bunun ilginç tarafı "hayvan da insan gibi yapıyor" cümlesi değil. Lemurlar primat soy ağacının insanlardan çok uzak bir dalında duruyor ve şarkı söyleme davranışı primatlarda birbirinden bağımsız olarak en az dört kez ortaya çıkmış. Yani iki tür aynı akustik problemi ayrı ayrı çözmüş görünüyor: sık bir ormanda sesi olabildiğince uzağa taşımak.

Ağzı açmak tiz sesi neden güçlendirir?

Sesin iki ayrı parçası var. Birincisi kaynak: ses telleri titreşiyor ve temel frekansı, yani perdeyi belirliyor. İkincisi filtre: gırtlağın üstündeki boğaz ve ağız boşluğu bir boru gibi davranıyor ve bu borunun kendi doğal rezonansları var. Bu rezonanslara formant deniyor. Gitarda tel kaynak, gövde filtredir; aynı teli gövdesiz çalarsanız duyarsınız ama uzağa gitmez.

Çeneyi indirmek bu borunun çıkış ağzındaki kesiti büyütüyor ve ilk rezonansı, yani F1'i yukarı taşıyor. İşin püf noktası da burada: F1 tam olarak sesin perdesine ya da onun bir harmoniğine denk gelirse, aynı nefesle çıkan ses belirgin biçimde daha gür yayılıyor. Salıncağı kendi ritmine denk anda itmeye benziyor; güç aynı, sonuç daha büyük.

Çalışmanın yazarları bu hizalamayı makalede "kaynak sinyalin bir harmoniği ile ses yolu rezonansının, yayılan ses düzeyini artırmak amacıyla kasıtlı olarak hizalanması" diye tanımlıyor. Klasik şan eğitiminde adı formant ayarı; sopranoların tiz bölgede çeneyi açmasının teknik gerekçesi de bu.

Şarkının kendisi

Indri şarkısı tek bir hayvanın işi değil. Aile grubundaki yetişkinler birlikte, sırayla ve düzenli biçimde katkı veriyor; tek bir nota tipik olarak 1 ila 4 saniye sürüyor ve perde bu süre boyunca sürekli iniyor çıkıyor. Ormanda birkaç metre ötesini görmenin zor olduğu bir ortamda grubun hem birbirini bulma hem de bölgesini bildirme aracı bu.

Mongabay kanalının yayımladığı aşağıdaki görüntüde hem şarkının kendisi duyuluyor hem de De Gregorio, indrilerin neden şarkı söylediğini anlatıyor. Video, aynı ekibin daha önceki ritim çalışmasına ait; 2026'daki formant bulgusunu değil, hayvanın sesini tanımak için işe yarıyor.

Ölçüm: yapay zekâya dudak takibi yaptırmak

Ağız açıklığını göz kararıyla "az, orta, çok" diye derecelendirmek bu alanda uzun süre standarttı. Ekip bunun yerine DeepLabCut adlı işaretsiz duruş kestirim aracını kullandı: yazılım, indri yüzünde gözlerin çevresi, burun ucu, üst dudak ortası, alt dudak ortası ve ağız köşeleri dahil 13 noktayı her karede kendisi buluyor. Model, şarkı söyleyen indrileri içeren 63 yeni videodan elle etiketlenmiş 630 kare eklenerek yeniden eğitildi ve test hatası 4,55 piksele indi. Karşılaştırma için: ölçülen ortalama ağız açıklığı 50,6 piksel, gözler arası ortalama mesafe 45,5 piksel. Yani hata, ölçülen şeyin yaklaşık onda biri.

Ses tarafında Praat yazılımının çapraz korelasyon algoritmasıyla her milisaniyede temel frekans çıkarıldı. İki veri akışı eşleştirilince başlangıçta 140.981 gözlem vardı; ağız açıklığı ya da frekans hesaplanamayan kareler atılınca 11.467'ye düştü. Ardından ekip etiketlerin yerini gözle denetledi ve dal, yaprak ya da hatalı çene kestirimi yüzünden bozulan 2.106 kareyi daha attı. Elde kalan çekirdek veri: 12 bireye ait 23 videodan 3.598 kare. Kameranın uzaklığını dengelemek için ağız açıklığı, aynı karedeki gözler arası mesafeye bölünerek normalleştirildi.

Kafatası kalıbı, un ve mineral yağı

Bir hayvanın ses yolunun rezonanslarını hesaplamak için o ses yolunun iç ölçülerini bilmek gerekir. Ama makalenin belirttiğine göre indriler esaret altında yaşamıyor ve birbirinden kopuk orman parçalarına sıkışmış durumda; anatomik örnek bulmak neredeyse imkânsız.

Ekip bu yüzden iki reçine kafatası kopyası kullandı. Biri 2003'te Analamazaotra Özel Rezervi'nde bulunmuş bir kafatasından alınmış poliüretan reçine döküm, diğeri ticari bir kopya. Alt çene 0,2 · 1 · 2 · 3 · 4 ve 5 santimetrelik açıklıklara ayarlandı, boşluklar su, tuz, buğday unu ve mineral yağından oluşan zehirsiz bir hamurla dolduruldu, kalıbın kesit alanları gırtlaktan ağız çıkışına kadar yarım santimetrede bir ölçüldü. Bu ölçüler VTAR adlı modelleme yazılımına verilerek her ağız açıklığı için ilk üç formant hesaplandı. Kısacası laboratuvarda bir indri ağzının akustik maketi kuruldu.

Sayılar ne dedi

Tablodaki değerler makalenin sonuç bölümünden. Dikkat çeken ayrıntı, ilişkinin dişilerde ve erkeklerde aynı çıkması: ekip bunu, ses yolu ayarının cinsiyete bağlı bir hüner değil tür düzeyinde bir özellik olduğu biçiminde yorumluyor. Indri şarkısında hem dişiler hem erkekler görev alıyor.

De Gregorio, Warwick Üniversitesi'nin yayımladığı açıklamada — Discover Magazine'in aktardığına göre — bulguyu şöyle özetliyor: "Bir indrinin şarkısında perde her yükseldiğinde, ağzının kare kare daha geniş açıldığını görebiliyorduk." Aynı açıklamada Carugati da yöntemin farkını anlatıyor: "İşaretsiz duruş kestirimini doğada çekilmiş görüntülere uygulamak, yalnızca indrilerin çıkardığı seslere değil, bunların ardındaki fiziksel harekete de bakmamızı sağladı."

Ekibin kanıtlayamadığı şey

Makalenin en dürüst cümlesi tartışma bölümünde: yazarlar, indrilerin formant ayarını etkin ya da kasıtlı biçimde yaptığını doğrudan gösteremediklerini yazıyor. Ölçülen şey bir eşleşme; bir niyet değil. Ağız açıklığı ile perdenin birlikte değişmesi, hayvanın rezonansı bilinçli olarak hedeflediği anlamına gelmiyor — tiz nota çıkarmanın mekanik bir yan ürünü de olabilir.

Yazarların kendi saydığı diğer sınırlar da az değil:

• Üç boyutlu bir yapı iki boyutlu videodan ölçülüyor; kafa öne dönük değilse mesafeler olduğundan küçük çıkıyor. Ekip bunu, kafası cepheye yakın kareleri tutarak sınırlamış ama tamamen ortadan kaldıramamış.
• Yazılım yaprak ve dal araya girince dudak noktalarını yanlış yere koyabiliyor; bu yüzden elle denetim şart oldu ve otomasyonun bir kısmı kayboldu.
• F1'i etkileyen tek şey çene değil. Yutak boşluğunun biçimi ve dudak ileri çıkması da rezonansı değiştirebilir; bunlar videodan ölçülemedi.
• Ses yolu modeli gerçek bir indri ses yolundan değil, kafatası kopyalarından türetildi.

Kurtlar, çekirge fareleri ve şebekler

Indri bu numarayı kullanan tek hayvan değil. Makalenin derlediği literatüre göre gri kurtlar uluma sırasında çeneyi indirerek temel frekansı ilk ses yolu rezonansına hizalıyor; çekirge fareleri perdelerini ikinci rezonansa oturtarak uzak mesafe çağrılarının akustik gücünü artırıyor; kuzey kardinali ve ak boğazlı serçe gibi ötücü kuşlar ise gırtlak ve dil kemiği hareketleriyle boğaz boşluğunun hacmini ayarlıyor.

En yakın benzerlik ise şebeklerde. Haimoff'un gözlemine göre gümüşi gibbonlar da tiz nota çıkarırken ağızlarını daha çok açıyor; Koda ve arkadaşlarının helyumla zenginleştirilmiş havada kaydettiği tek bir ak elli gibbonda ise ses yolunun ayarlandığına dair işaret bulunmuştu. O çalışma tek bir dişi hayvana dayanıyordu; indri çalışması ilk kez her iki cinsiyetten çok sayıda bireyle sayısal bir sonuç ortaya koyuyor.

Sırada ne var

Ekibin önerdiği sonraki adım, işaretsiz duruş kestirimini üç boyutlu yeniden inşa ve kafa yönü kestirimiyle birleştirmek. Bu yapılabilirse arşivlerde yıllardır duran saha görüntüleri, çekildikleri sırada kimsenin aklında olmayan bir soruyu yanıtlayacak veriye dönüşebilir — yöntem başka türlere de uyarlanabiliyor.

Asıl açık soru ise şu: bu hizalama hayvanın kontrol ettiği bir teknik mi, yoksa yüksek perdeyle şarkı söylemenin kaçınılmaz mekanik sonucu mu? Ayrımı yapmak, indrinin ağız açıklığını perdeden bağımsız değiştirebildiği durumları yakalamayı gerektiriyor. Ve bunun için tek laboratuvar, Madagaskar'ın giderek küçülen orman parçaları. Reuters'ın haberine göre indri kritik tehlike altındaki türler arasında; esaret altında yaşamadığı için de arşivdeki her kare, yerine konması güç bir kayıt.

Fotoğraf: Frank Vassen from Brussels, Belgium, CC BY 2.0, Wikimedia Commons