Tout au long du mois de mars, nous présentons articles présélectionnés pour le prix Robert May 2025. Le Prix Robert May est récompensé chaque année par la British Ecological Society pour le meilleur article sur les méthodes en écologie et évolution rédigé par un auteur en début de carrière. L’article de Maia Austen ‘Un cadre informatique pour caractériser et comparer les répertoires tonals des baleines à dents » fait partie des finalistes pour ce prix.
À propos du papier
Quel est le sujet de votre article présélectionné et à quoi cherchez-vous à répondre avec votre recherche ?
Notre article présente un cadre informatique pour caractériser et comparer les répertoires vocaux tonals des baleines à dents. De nombreux odontocètes produisent des signaux de sifflet complexes, mais les méthodes permettant de comparer systématiquement les répertoires entre individus, populations et espèces sont incohérentes. Nous avons développé un flux de travail qui combine l’extraction de contours, la déformation temporelle dynamique, l’apprentissage automatique et les mesures de diversité pour quantifier la structure du répertoire de sifflets. L’objectif est de fournir un cadre standardisé et reproductible qui permet aux chercheurs de comparer les signaux tonals entre ensembles de données et espèces, nous aidant ainsi à mieux comprendre comment la communication vocale évolue chez les mammifères marins socialement complexes.
Avez-vous été surpris par quelque chose en travaillant dessus ? Avez-vous eu des défis à surmonter ?
L’un des défis consistait à trouver comment comparer les sifflets de manière à refléter la variation réelle des signaux. Les sifflets des dauphins sont continus et très variables en termes de forme, de durée et de modulation, ce qui rend difficile de définir quand deux sifflets sont réellement similaires. J’ai passé beaucoup de temps à tester différentes approches avant de choisir le cadre que nous décrivons dans le document. Une chose qui m’a surpris, c’est l’ampleur avec laquelle le flux de travail pouvait être appliqué. Bien qu’elle ait été développée à l’aide de sifflets de grands dauphins, la même approche s’est avérée efficace pour les signaux tonals de plusieurs espèces de baleines à dents.
Quelle sera la prochaine étape dans ce domaine ?
La prochaine étape majeure consiste à étendre ces méthodes à des ensembles de données comparatives plus vastes. Avec des cadres analytiques standardisés, nous pouvons commencer à tester des questions évolutives sur la manière dont les systèmes de communication se diversifient d’une espèce à l’autre. Par exemple, notre travail contribue à un programme de recherche plus large financé par la NSF et dirigé par mon doctorat. conseillère, Dr Laura May-Collado, examinant la manière dont la complexité du répertoire acoustique est liée à la structure sociale à travers la phylogénie des baleines à dents. L’application d’approches informatiques à de nombreuses espèces aidera à révéler comment l’écologie, la socialité et l’histoire évolutive façonnent les systèmes de communication.
Quels sont les impacts ou implications plus larges de votre recherche sur les politiques ou la pratique ?
Améliorer la façon dont nous caractérisons les répertoires vocaux des animaux a des implications importantes pour la conservation et la surveillance. La surveillance acoustique passive est de plus en plus utilisée pour étudier les mammifères marins, en particulier dans les régions où les relevés visuels sont difficiles. En fournissant des outils standardisés pour quantifier les répertoires vocaux et identifier les modèles acoustiques, ce cadre peut aider les chercheurs à détecter la présence d’espèces, à évaluer les différences entre les populations et à surveiller les changements de comportement au fil du temps. Plus largement, une meilleure compréhension de la manière dont les mammifères marins communiquent peut éclairer les stratégies de conservation dans des environnements océaniques de plus en plus bruyants et en évolution rapide.
À propos de l’auteur
Comment en êtes-vous arrivé à l’écologie ?
Ma formation de premier cycle était en sciences cognitives, un domaine interdisciplinaire qui combine la psychologie, l’informatique, la linguistique, les neurosciences et la philosophie. J’ai été vraiment attiré par la manière dont ces disciplines s’articulent pour étudier la communication et la cognition. Pendant cette période, j’ai suivi un cours sur la communication animale, ce qui m’a permis de combiner mon intérêt pour ces questions conceptuelles avec mon amour de l’écologie et de les appliquer à des systèmes moins bien compris. Ce cours m’a finalement conduit vers la bioacoustique, où j’étudie maintenant comment les dauphins et les baleines utilisent le son pour communiquer et comment ces systèmes de communication évoluent.
Quel est votre poste actuel ?
Je suis actuellement chercheur postdoctoral au sein du programme Ocean Giants de la Wildlife Conservation Society. Mon travail se concentre sur la surveillance acoustique passive et l’analyse des vocalisations des mammifères marins dans la baie de New York/New Jersey. Je souhaite appliquer des outils informatiques pour mieux comprendre comment les baleines et les dauphins utilisent le son, et comment ces signaux peuvent nous aider à étudier leur écologie, leur comportement et leur conservation.
Avez-vous poursuivi les recherches sur lesquelles porte votre article ?
Oui, ce cadre est devenu la base de plusieurs projets en cours. J’applique actuellement ces méthodes pour étudier les répertoires de sifflets dans des groupes de dauphins d’espèces mixtes, ainsi que pour explorer comment les répertoires acoustiques varient en fonction des relations sociales au sein d’une même population. Plus largement, l’approche est utilisée dans le cadre d’un programme de recherche collaboratif plus vaste examinant comment la complexité vocale évolue chez les baleines à dents, nous permettant de relier les modèles de communication à l’organisation sociale et à l’histoire évolutive.
Quel conseil donneriez-vous à quelqu’un dans votre domaine ?
N’ayez pas peur de combiner des approches de différentes disciplines. La bioacoustique se situe à l’intersection de l’écologie, du comportement, du traitement du signal et de la science des données, et certains des progrès les plus passionnants dans le domaine proviennent de l’intégration de ces perspectives. L’apprentissage des outils informatiques peut ouvrir la voie à de toutes nouvelles façons de poser des questions écologiques, d’autant plus que les ensembles de données continuent de croître en taille et en complexité.