Wiener-Forscher lassen KI mit Elefanten sprechen

Elefanten kommunizieren offenbar weit komplexer miteinander als bisher angenommen. Rund 60 Prozent ihrer sogenannten Rumbles, also ihrer tiefen Grolllaute, entstehen gleichzeitig mit den Rufen anderer Tiere. Eine neue Studie zeigt nun, dass diese überlappenden "Chöre" keineswegs nur ein Durcheinander sind. Sie enthalten offenbar Informationen darüber, was die Herde gerade macht.

Für die Untersuchung analysierten Forscher 902 Aufnahmen von 84 wilden Elefanten aus 39 Familien im kenianischen Amboseli-Nationalpark. Das Material entstand über mehrere Jahrzehnte hinweg – zwischen 1986 und 2022. Mithilfe von Machine-Learning-Modellen untersuchten die Wissenschaftler sowohl einzelne Rufe als auch jene, bei denen mehrere Elefanten gleichzeitig zu hören sind.

Dabei konnten die Modelle anhand der akustischen Eigenschaften Rückschlüsse auf verschiedene soziale Situationen ziehen. Dazu gehörten etwa Rufe über größere Entfernungen, Begrüßungen nach einem Wiedersehen oder Signale, mit denen gemeinsame Bewegungen eingeleitet werden. Auch während des Fressens oder Ruhens kommunizieren die Tiere miteinander.

Besonders interessant ist eine weitere Beobachtung: Während bestimmter Interaktionen wurden die Rufe der einzelnen Elefanten im Laufe der Zeit akustisch ähnlicher. Die Forscher sprechen von einer stimmlichen Annäherung.

Das trat unter anderem bei Begrüßungen, beim Aufrechterhalten von Kontakt und bei Situationen auf, in denen eine gemeinsame Bewegung vorbereitet wurde. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Tiere ihre Laute dabei spontan an das anpassen können, was sie von anderen Elefanten hören.

Eine besondere Herausforderung für die Forschung sind die extrem tiefen Frequenzen. Elefanten nutzen Rumbles, die teilweise im Infraschallbereich liegen und damit für Menschen normalerweise nicht hörbar sind.

Hinzu kommt: Wenn mehrere Tiere gleichzeitig rufen, überlagern sich die Signale. Genau hier kann KI helfen. Die Modelle können die komplexen Tonaufnahmen analysieren und Muster herausarbeiten, die mit bloßem menschlichem Hören nur schwer zu erkennen wären.

Parallel zu dieser Forschung geht ein weiteres Team noch einen Schritt weiter. Rund um die Wiener Verhaltensforscherin Angela Stöger-Horwath werden mithilfe von KI künstliche Elefantenrufe erzeugt. Die Forscher wollen herausfinden, ob echte Elefanten diese synthetischen Laute ähnlich wahrnehmen wie natürliche Rufe.

Dafür wurden in Südafrika sieben an Menschen gewöhnte Afrikanische Savannenelefanten beobachtet. In insgesamt 16 Tests spielten die Forscher den Tieren abwechselnd echte und mit KI rekonstruierte Rumbles vor. Der Lautsprecher stand rund 300 Meter entfernt und war für die Elefanten nicht sichtbar.

Die Reaktionen waren zunächst deutlich: Die Tiere unterbrachen teilweise das Fressen oder Baden, rückten enger zusammen, richteten ihre Ohren auf und prüften mit ihren Rüsseln die Umgebung. Mit der Zeit wurden die Reaktionen schwächer, während sich die Elefanten an die wiedergegebenen Signale gewöhnten.

Eine echte Übersetzung der "Elefantensprache" gibt es damit allerdings noch nicht. Die Forschung zeigt vielmehr, dass KI dabei helfen kann, die komplexen akustischen Signale der Tiere systematisch zu untersuchen. Die Hoffnung der Wissenschaftler: So könnte irgendwann besser verstanden werden, wie Elefanten ihre Herden koordinieren, soziale Beziehungen pflegen – und möglicherweise auch, wie Konflikte zwischen Menschen und Elefanten verhindert werden können.