بازسازی دنیای صوتی عصر ژوراسیک با استفاده از یادگیری ماشین و فسیل‌ها

پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری یادگیری ماشین و تحلیل دقیق فسیل بال حشرات، موفق شدند بخشی از فضای صوتی پیچیده و غافلگیرکننده دنیای عصر ژوراسیک را بازسازی کنند. این مطالعه نشان می‌دهد که جنگل‌های باستانی بسیار پرصدا‌تر از آنچه تصور می‌شد، بوده‌اند.

تکنولوژی در خدمت باستان‌شناسی صوتی

محققان برای درک نحوه تولید صدا در دوران ژوراسیک میانی، از ترکیبی از مدل‌های زیست‌مکانیکی، شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای و آزمایش بر روی گونه‌های امروزی استفاده کرده‌اند. آن‌ها با استفاده از پرتوهای لیزر، ارتعاش بال‌ها را در حشرات فعلی اندازه‌گیری کردند تا الگویی برای تحلیل فسیل بال حشرات باستانی به دست آورند.

این فرآیند شامل مراحل زیر است:

• اندازه‌گیری ارتعاشات بال حشرات امروزی با دقت لیزری
• استفاده از یادگیری ماشین برای تحلیل داده‌های فسیلی
• تخمین فرکانس بر اساس ساختار دندانه‌دار بال‌ها

فرکانس‌های فراصوتی و معمای تکامل

تحلیل ۲۰ فسیل کشف شده در مغولستان نشان داد که اکثر این حشرات صداهایی در محدوده ۵ کیلوهرتز تولید می‌کردند. با این حال، گونه‌ای موسوم به Sigmaboilus peregrinus توانایی تولید صداهایی با فرکانس بیش از ۲۰ کیلوهرتز را داشته است که در دسته صداهای فراصوتی قرار می‌گیرد.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که حشرات بسیار پیش از ظهور خفاش‌ها (حدود ۵۵ میلیون سال پیش)، به ارتباطات فراصوتی روی آورده بودند.

این موضوع احتمالاً ناشی از فشارهای تکاملی ایجاد شده توسط پستانداران اولیه یا سایر شکارچیان آن دوران بوده است که برای تشخیص شکار، به شنیدن این صداهای خاص نیاز داشتند.

ساختار صدا در جنگل‌های باستانی

برخلاف وزوزهای نامنظم حشرات امروزی، صداهای بازسازی شده از دنیای عصر ژوراسیک دارای خلوص بالایی بودند. دانشمندان معتقدند انرژی این صداها در محدوده‌های بسیار باریک فرکانسی متمرکز بوده و شباهت زیادی به نت‌های موسیقی منظم دارند.

این ویژگی صوتی احتمالاً دو هدف اصلی را دنبال می‌کرده است:

1. دشواری شکار: دشوارتر کردن مکان‌یابی حشره توسط شکارچیان.
2. تقسیم فضای صوتی: ایجاد لایه‌های صوتی مختلف در ارتفاعات متفاوت جنگل برای کاهش رقابت میان گونه‌ها.

نتیجه‌گیری

اگرچه بازسازی دقیق ریتم و الگوی زمانی آوازها به دلیل عدم حفظ بافت‌های نرم در فسیل‌ها امکان‌پذیر نیست، اما این پژوهش دریچه‌ای تازه به سوی درک زیست‌بوم‌های گذشته گشوده است. دنیای عصر ژوراسیک فراتر از غرش دایناسورها، مملو از سمفونی‌های پیچیده و فراصوتی حشرات بوده است.