La porosité de la communication des cachalots entre clans voisins

Des chercheurs du projet CETI (Cetacean Translation Initiative) ont développé une méthode pour étudier la communication des cachalots en déterminant leur style vocal, découvrant que les groupes vivant à proximité peuvent développer des styles similaires les uns aux autres. Leurs résultats sont détaillés dans l’étude Evidence of social learning across symbolic cultural barriers in sperm whales (Preuve de l’apprentissage social à travers des barrières culturelles symboliques chez les cachalots).

L’importance de l’étude sur la communication des cachalots

L’étude sur la communication des cachalots et les rapports que les animaux entretiennent entre différents clans est décrite comme importante par les rédacteurs, car elle contribue à une meilleure compréhension de la communication entre les cétacés. Ils affirment qu’elle fournit des preuves solides de l’existence d’un apprentissage social entre des clans de cachalots voisins.

La méthodologie développée par l’équipe pourrait également servir de cadre pour comparer les systèmes de communication d’autres espèces, afin de mieux comprendre la transmission vocale et culturelle au sein des sociétés non humaines.

La structure des clans et la communication des cachalots

Les cachalots vivent dans des sociétés à plusieurs niveaux. Cela leur permet d’adopter des comportements sociaux complexes et facilite la transmission des connaissances et des comportements culturels d’une génération à l’autre.

Les cachalots communiquent par des clics rythmiques appelés codas. L’ensemble des types de codas vocalisés et la fréquence à laquelle ils sont utilisés constituent un répertoire vocal et définissent l’appartenance à un clan particulier.

« Bien qu’il existe des preuves de variations individuelles dans les répertoires vocaux, les cachalots appartenant à la même unité sociale partagent un répertoire vocal commun qui persiste pendant de nombreuses années — on parle alors d’appartenance à un même clan », explique l’auteur principal Antonio Leitao, doctorant à la Scuola Normale Superiore de Pise et membre du projet CETI. « Il existe une ségrégation sociale évidente entre les membres de clans différents, même lorsqu’ils vivent à proximité les uns des autres. Les différents clans sont caractérisés par des codas d’identité, qui représentent généralement une minorité de l’ensemble des codas vocalisées par chaque individu ».

Les travaux antérieurs sur la communication des cachalots

Les travaux antérieurs sur la communication des cachalots ont principalement utilisé les répertoires vocaux pour distinguer les cachalots individuels, les unités sociales ou les clans. Antonio Leitao et ses collègues ont cherché à étudier les différences de structure au sein des codas afin de mieux comprendre les variations dans la communication des cachalots. Chaque coda peut être décomposée en une séquence d’intervalles inter-clics (ICI). Les chercheurs ont donc créé un modèle utilisant une technique appelée « chaîne de Markov de longueur variable » (variable length Markov chains), qui leur a permis d’estimer la probabilité d’observer un ICI spécifique, en fonction de l’ICI précédent. Ces données peuvent ensuite être utilisées pour créer un « arbre des sous-codes » (subcoda tree) pour un cachalot ou un clan individuel, qui contient des informations sur toutes les variations rythmiques importantes et les transitions entre les ICI, c’est-à-dire leur style vocal.

La validation des résultats sur la communication des cachalots

Pour tester la validité de leur méthode, l’équipe a analysé deux ensembles de données de vocalisations de cachalots, provenant des océans Pacifique et Atlantique. L’ensemble de données de l’Atlantique comprenait deux clans différents et comportait de riches annotations sur les types de coda enregistrés, l’identité des cachalots qui vocalisaient et leurs relations sociales.

L’équipe a généré des arbres de sous-codes pour chaque unité sociale et, en les comparant, a découvert que les arbres provenant de différentes unités sociales d’un même clan étaient beaucoup plus similaires que ceux entre membres de clans différents. Sans utiliser les informations sur l’appartenance au clan des cachalots enregistrés, l’équipe a pu utiliser leur style vocal pour les classer avec précision dans leurs clans respectifs, validant ainsi sa méthode. Ils ont également étendu cette méthode à l’ensemble beaucoup plus vaste des données recueillies dans le Pacifique depuis 1978, dans lequel ils ont également pu déterminer l’appartenance des cétacés à un clan sur la base de la similitude de leur style vocal.

L’importance de la proximité spatiale

Au cours de ces études, l’équipe a également analysé comment la proximité spatiale entre les clans et les unités sociales affecte leur style vocal. Des travaux antérieurs* avaient permis de déterminer si l’utilisation de la coda d’identité par les baleines différait en fonction de la proximité d’autres clans. (Evidence from sperm whale clans of symbolic marking in non-human cultures – Les clans de cachalots témoignent du marquage symbolique dans les cultures non humaines)

Ces travaux ont révélé qu’un chevauchement spatial plus important entre les clans rendait leurs répertoires respectifs de coda d’identité plus différents les uns des autres, en modulant la fréquence à laquelle ils sont vocalisés. Aucune différence n’a été constatée pour les codas non identitaires. En analysant le style vocal, l’équipe a observé un effet inverse : une plus grande proximité entre les clans a augmenté la similarité de leur style vocal de coda non identitaire, alors qu’aucun changement n’a été observé pour les codas identitaires. Cela suggère que le chevauchement géographique entre les clans entraîne une plus grande similitude de leurs styles vocaux, en termes de codas non identitaires, mais ne compromet pas leur capacité à utiliser des codas identitaires pour signifier leur appartenance à un clan.

Les similarités dans la communication des clans

« L’augmentation de la similarité des styles vocaux des codas non identitaires est très probablement le résultat d’un apprentissage social », affirme Antonio Leitao. « Les codas d’identité sont constamment maintenues pour permettre la reconnaissance des autres membres du clan, mais nous pensons que l’apprentissage social entre les clans conduit à un style vocal plus similaire avec les autres baleines qui se trouvent dans la portée acoustique. »

D’autres études à venir sur la communication des cachalots

Les auteurs appellent à d’autres recherches pour confirmer pleinement les preuves de cet apprentissage social chez les cachalots. Une analyse longitudinale dans le temps pourrait fournir des preuves directes de l’existence de l’apprentissage social entre clans et exclure les autres possibilités de facteurs génétiques ou environnementaux jouant un rôle.

« Nos conclusions renforcent les résultats précédents sur l’utilisation des codas d’identité comme marqueurs symboliques, tout en soutenant la transmission culturelle et l’apprentissage social des vocalisations parmi les baleines de différents clans », déclare l’auteur principal Giovanni Petri, qui est responsable de la science des réseaux au projet CETI, professeur à l’Institut de science des réseaux de l’Université Northeastern de Londres et chercheur principal à l’Institut CENTAI. « Nous suggérons que l’apprentissage vocal chez les cachalots ne se limite pas à une transmission verticale des adultes à leurs proches, mais qu’il peut également y avoir un apprentissage social horizontal en dehors de l’unité familiale immédiate ».