ボートノイズによるマスキングの有無にかかわらず、人間がボトルノーズイルカのシグネチャーホイッスルの中でどのように音響的に識別するのか

How humans discriminate acoustically among bottlenose dolphin signature whistles with and without masking by boat noise.

• Evan L Morrison
• Caroline M DeLong
• Kenneth Tyler Wilcox

抄録

世界の海洋における人為的な騒音は、多くの種の音響信号の知覚能力を阻害することが知られていますが、この騒音が海洋哺乳類のコミュニケーションに使用される生体音響信号の知覚にどのような影響を与えるかについては、ほとんど研究が行われていません。ボットリンドウイルカ（Tursiops truncatus）は、識別情報を含むシグネチャーホイッスルを使用しています。これまでの研究では、イルカの知覚についての洞察を得るために人間の参加者を使用してきましたが、これまでの研究のほとんどはエコーロケーションを調査していました。実験１では、人間の参加者に３頭のイルカのサインホイッスルを識別する能力をテストしました。参加者のパフォーマンスは、ほとんどエラーがありませんでした。実験2では、参加者は異なる信号対雑音比を利用してボートノイズの5つの異なるサンプルでマスクされたシグネチャーホイッスルを識別しました。信号対雑音比が低いほど、また汽笛と騒音の間の周波数が近接しているほど、パフォーマンスは有意に低下しました。イルカと同様に、人間の参加者は主に周波数の輪郭を使って口笛を識別しました。参加者は、ノイズありとノイズなしの試験で振幅の使用が多かったが、それ以外の試験では手掛かりの使用に変化はなかった。これらの知見は、今後の研究のためにイルカのパフォーマンスと聴覚的手がかりの使用に関する仮説を立てるために利用することができます。この研究は、ボートの騒音の特定の特性がイルカの笛の知覚にどのように影響を与えるかについての洞察を提供し、保護と規制に影響を与える可能性があります。

Anthropogenic noise in the world's oceans is known to impede many species' ability to perceive acoustic signals, but little research has addressed how this noise affects the perception of bioacoustic signals used for communication in marine mammals. Bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) use signature whistles containing identification information. Past studies have used human participants to gain insight into dolphin perception, but most previous research investigated echolocation. In Experiment 1, human participants were tested on their ability to discriminate among signature whistles from three dolphins. Participants' performance was nearly errorless. In Experiment 2, participants identified signature whistles masked by five different samples of boat noise utilizing different signal-to-noise ratios. Lower signal-to-noise ratio and proximity in frequency between the whistle and noise both significantly decreased performance. Like dolphins, human participants primarily identified whistles using frequency contour. Participants reported greater use of amplitude in noise-present vs noise-absent trials, but otherwise did not vary cue usage. These findings can be used to generate hypotheses about dolphins' performance and auditory cue use for future research. This study may provide insight into how specific characteristics of boat noise affect dolphin whistle perception and may have implications for conservation and regulations.