Công nghệ hiện đại cho phép bạn nghe được ngôn ngữ của động vật và cây cối

Bằng các kỹ thuật “âm sinh học” (bioacoustics), nhiều nhà khoa học bắt đầu học được cách lắng nghe âm thanh của tự nhiên nhiều hơn.

Gần đây, nhiều nhà khoa học đã có một vài phát hiện đáng chú ý về các âm thanh ngoài tự nhiên nhờ sự hỗ trợ của “âm sinh học” (bioacoustics). Âm sinh học là các phương pháp khoa học nghiên cứu âm thanh của sinh vật sống. Bằng việc dùng một máy ghi âm di động cỡ nhỏ, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu và ghi lại tầm quan trọng của âm thanh đối với sự sống trên Trái đất.

Âm sinh học là các phương pháp khoa học nghiên cứu âm thanh của sinh vật sống.

Họ đặt các micro điện tử khắp nơi trên Trái đất, ở mọi địa hình khác nhau, từ dưới đại dương sâu thẳm cho đến vùng Bắc Cực hay Amazon. Có nhiều âm thanh thu được diễn ra ở tần số siêu âm hoặc hạ âm, tức là vượt qua ngưỡng con người có thể nghe được. Điều đặc biệt là những dạng âm thanh này phát ra thường xuyên và liên tục. Phương pháp âm sinh học đóng vai trò như thiết bị trợ thính, giúp ta nghe được nhiều dải âm hơn.

Động vật tận dụng âm thanh để sinh tồn

Khi “nghe lén” thiên nhiên, các nhà khoa học phát hiện ra một số sự thật kinh ngạc. Những loài mà trước giờ ta nghĩ là không có tiếng kêu, thực ra lại phát ra rất nhiều âm thanh. Và rùa biển Amazon là một trong những loài đó.

Ví dụ, nghiên cứu của chuyên gia nghiên cứu rùa biển Camila Ferrara tại Hiệp hội bảo tồn động vật hoang dã Brazil đã chứng minh rằng rùa biển Amazon tạo ra hơn 200 âm thanh riêng biệt. Thậm chí rùa con còn tạo ra âm thanh khi còn ở trong trứng, trước khi nở, để tác động đến thời điểm chúng ra đời.

Rùa mẹ sẽ chờ gần bờ biển, dùng âm thanh để dẫn con đến chỗ an toàn.

Nghiên cứu âm thanh của Ferrara cũng tiết lộ rằng rùa mẹ sẽ chờ gần bờ biển, dùng âm thanh để dẫn con đến chỗ an toàn, tránh xa kẻ săn mồi. Trước đây rùa hay mang “tiếng oan” là loài “vô tâm” - đẻ trứng, rồi bỏ mặc trứng ở đó, nhưng đây là bằng chứng khoa học đầu tiên cho thấy rùa có quan tâm đến sự ra đời của con non. Khám phá này bắt đầu thôi thúc nhiều nghiên cứu hơn nữa.

Như nghiên cứu sinh Gabriel Jorgewich Cohen tại Đại học Zurich gần đây đã thu thập các bản ghi âm từ hơn 50 loài rùa khác nhau. Đây đều là các loài được ghi nhận là không phát ra âm thanh.

Đó là câu chuyện của rùa biển. Vậy còn câu chuyện của các loài vốn được biết là có thể phát ra âm thanh đặc biệt thì sao? Hãy thử nhìn vào loài dơi, dơi có khả năng định vị con mồi và môi trường xung quanh bằng sóng siêu âm (sonar) tần số trên 20.000 Hz, trên ngưỡng nghe của con người. Đây là chuỗi những âm thanh khá phức tạp, bởi vậy nên các nhà khoa học mới chỉ phát hiện ra đặc điểm này của dơi gần một thế kỷ trước.

Thế nhưng, mãi đến gần đây, khi sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để giải mã âm thanh của dơi, các nhà khoa học phát hiện ngoài dùng sóng âm để định vị con mồi và môi trường xung quanh, dơi còn dùng âm thanh để ghi nhớ kẻ thủ và bạn, phát ra các tín hiệu để “tự cô lập mình” - không cho con dơi khác làm phiền. Những con dơi đực còn được dơi bố truyền lại kỹ năng phát âm thanh thu hút bạn tình. Và cuối cùng là giống như loài chim, dơi “hát những bài hát” để đánh dấu lãnh thổ.

Nghiên cứu của nhà sinh thái học Mirjam Knörnschild ở Costa Rica cũng cho thấy dơi mẹ rất “chịu khó” dạy dơi con ngôn ngữ. Mãi đến gần đây, các nhà khoa học mới phát hiện ra dơi có khả năng bắt chước âm thanh của bố mẹ, và truyền đi những thông tin phức tạp, chứ không chỉ là sóng âm để bắt mồi và định vị môi trường.

Ngoài dơi, một số đại diện tiêu biểu khác cũng dùng âm thanh để sinh tồn là ấu trùng san hô, cá hoặc bướm đêm. Ấu trùng san hô và cá tìm đường về tổ bằng cách ghi nhớ âm thanh của những rạn san hô gần tổ. Bướm đêm phát ra tiếng vang gây nhiễu sóng âm của loài dơi để không bị ăn thịt.

Thực vật cũng có sự cộng hưởng với âm thanh

Về phía thực vật, một số loài cây như cây cà chua, thuốc lá, và ngô, cũng phát ra tiếng ồn nhưng tai con người không thể nghe thấu. Tuy không nhiều loài thực vật có “ngôn ngữ” riêng, nhưng chúng lại phản ứng rất nhạy với âm thanh - phát triển nhanh hơn hoặc thay đổi cấu trúc sinh học để thích ứng với một kiểu âm thanh nhất định.

Cây Marcgravia Evenia tại Cuba phát triển lá để dụ dơi bay đến thụ phấn.

Ví dụ một số hoa và dây leo đã phát triển lá bề lõm hình bán cầu để phản xạ lại sóng âm và giúp dơi dễ định vị hơn, mục đích chính là dụ dơi bay đến, giúp hoa thụ phấn. Chưa hết, khi nghe tiếng vo vo của ong, hoa sẽ “đáp lại” bằng việc tiết ra nhiều mật hoa hơn.

Nhà sinh thái học Yossi Yovel tại Đại học Tel Aviv, nơi chuyên nghiên cứu khoa học thần kinh và sinh thái, đã tạo ra một thuật toán trí tuệ nhân tạo để lắng nghe “tiếng lòng” cây cà chua. Phân tích chuỗi âm thanh cà chua phát ra, thuật toán có thể phân biệt xem cây đang cần tưới nước hay bị “tổn thương”. Điều này đi đến một giả thuyết là khi thực vật đang trong tình trạng ốm yếu, chúng có thể báo hiệu cho các sinh vật nghe thấy tần số siêu âm của cây.

Hiện các nhà khoa học đang tận dụng công nghệ để phát triển công cụ giúp các sinh vật khác nhau giao tiếp. Các nghiên cứu này ngoài giúp quan sát động vật tốt hơn, còn đặt ra nhiều giải pháp để giải quyết tình trạng ô nhiễm tiếng ồn trong môi trường sinh thái.

Cập nhật: 05/12/2022 PNVN