Une équipe de scientifiques a utilisé l’intelligence artificielle pour analyser des centaines d’appels d’éléphants africains sauvages. Résultat : ces animaux ont probablement des noms uniques pour se désigner entre eux. Pour chacun des trois types d’interactions étudiées, les chercheurs ont trouvé des preuves que les éléphants s’adressent les uns aux autres avec des appels ressemblant à des noms, propres à chaque individu.
Les enregistrements ont été réalisés au Kenya entre 1986 et 2022, auprès d’une espèce actuellement menacée. Les résultats ont été publiés lundi dans la revue à comité de lecture Nature Ecology and Evolution. Sans l’apprentissage automatique, l’analyse n’aurait tout simplement pas été possible, selon Michael Pardo, auteur principal de l’étude.
Il a expliqué à Business Insider que cela n’aurait pas été possible sans l’aide de l’IA, car les humains seuls ne sont pas capables de détecter et différencier les motifs dans les grondements des éléphants.
Contact, salutation et soin : trois appels étudiés
Les chercheurs se sont concentrés sur trois types de grondements (rumbles). L’appel de contact, utilisé quand un éléphant en appelle un autre à plus de 50 mètres. L’appel de salutation, échangé entre individus proches. Et l’appel de soin, quand une femelle réconforte un petit.
D’autres grondements, comme les appels dits let’s go, n’ont pas été retenus : les auteurs jugent que les éléphants ont moins de raisons d’y utiliser un nom spécifique.
Un modèle entraîné sur 469 grondements
Pour trancher, les chercheurs ont analysé 469 grondements, enregistrés dans trois sites kényans : le parc national d’Amboseli, et les réserves nationales de Samburu et de Buffalo Springs. Les données couvraient 101 émetteurs et 117 destinataires différents.
Après avoir traité les enregistrements avec des techniques acoustiques classiques, comme les coefficients cepstraux à l’échelle de Mel, les chercheurs ont injecté les caractéristiques extraites dans un modèle d’apprentissage automatique de type Random Forest, composé de 500 arbres de décision, entraîné à prédire quel éléphant était visé par chaque appel.
Le modèle a identifié correctement le bon destinataire dans 27,5 % des cas, contre un seuil aléatoire de seulement 8 %. L’écart s’est révélé hautement significatif.
Pas d’imitation, contrairement aux dauphins et aux perroquets
Chez les grands dauphins et certaines perruches, s’adresser à un congénère passe par l’imitation : l’animal reproduit le son propre à celui qu’il appelle. Rien de tel chez les éléphants. Les chercheurs ont vérifié si les appels adressés à un individu ressemblaient à sa propre voix : dans 59,7 % des cas, ce n’était pas le cas. Pourtant, le modèle continuait à prédire le destinataire bien mieux que le hasard, que l’appel lui ressemble ou non.
Ces appels sont donc plus conceptuels que mimétiques, proches des noms que les humains utilisent entre eux. Pour Pardo, cela suggère que les éléphants comprennent le lien abstrait entre un son arbitraire et l’individu auquel il renvoie. C’est, selon lui, l’un des très rares exemples connus d’animaux s’adressant les uns aux autres par un nom, ou par quelque chose qui s’en approche.
Des différences selon le contexte et l’âge
La capacité du modèle à repérer un nom variait fortement selon les circonstances. Les grondements de contact ont été classés correctement dans 42 % des cas, ceux de soin dans 46,8 %, mais les grondements de salutation seulement dans 3,9 % des cas.
Une explication tient à la distance : un nom devient utile quand il faut joindre un individu éloigné du groupe, ou interpeller un petit en détresse. Lors des salutations, les indices visuels et tactiles suffisent souvent.
L’âge joue aussi un rôle. Les grondements émis par des femelles adultes ont été correctement classés dans 32,8 % des cas, contre seulement 3,8 % pour ceux des jeunes. Signe, selon les chercheurs, qu’un tel système de communication nécessite plusieurs années d’apprentissage et d’expérience sociale.
Une mère réagit à l’appel de sa fille
Restait à vérifier si les éléphants eux-mêmes perçoivent la différence. Les chercheurs ont mené des expériences de repasse sonore sur 17 individus sauvages à Samburu, en diffusant soit un appel initialement adressé à l’animal testé, soit le même appel destiné à un autre. Les observateurs ignoraient quelle version était diffusée.
Les résultats sont nets : les éléphants se sont approchés du haut-parleur bien plus vite lorsqu’ils entendaient un appel qui leur avait été destiné à l’origine, et ont vocalisé 2,41 fois plus que lors des essais témoins. Une vidéo publiée par les chercheurs sur YouTube montre une mère éléphant entendre la rediffusion de l’appel de sa fille : elle lève la tête et répond immédiatement.
La prudence des chercheurs
Les scientifiques n’ont pas identifié la partie exacte de l’appel qui porterait le nom, chaque grondement mêlant simultanément l’âge, le sexe, l’état émotionnel et le contexte de l’appelant. L’hypothèse selon laquelle plusieurs éléphants utiliseraient le même nom pour désigner un même congénère n’a reçu qu’un soutien partiel, même si les auteurs relèvent une certaine convergence entre appelants différents visant le même destinataire.
Il est possible que ce soit à l’échelle d’une famille, plutôt qu’à l’échelle du groupe entier, que le nom se transmette.
En captivité, les éléphants répondent déjà aux noms donnés par les humains, comme le font chiens et chats, rappelle Pardo. Mais que des éléphants s’attribuent spontanément des noms entre eux ouvre une autre piste : celle de l’évolution de l’apprentissage vocal, cette capacité rare à produire de nouveaux sons, considérée comme un prérequis du langage.
Le chercheur avance que cela soulève la possibilité que les ancêtres humains aient d’abord développé l’apprentissage vocal pour s’appeler mutuellement par un nom, ce qui aurait ensuite permis le développement d’un langage pleinement constitué. Les noms, dans cette hypothèse, auraient précédé le langage lui-même.
