Leões têm dois tipos de rugido, e um deles pode ajudar na sua sobrevivência.

O rugido do leão-africano é um dos sons mais emblemáticos de todo o reino animal.

Ainda assim, a minha nova investigação indica que aquilo que chamamos de “rugido” deveria, na verdade, ser separado em duas vocalizações diferentes: o rugido em plena potência e um “rugido intermediário”, mais uniforme e com menos variação. Fazer essa distinção pode trazer implicações relevantes para a conservação dos leões.

A população total de leões selvagens em África é estimada entre 22,000 e 25,000 indivíduos - mas esse contingente corresponde a apenas metade do que existia há 25 anos. As principais causas dessa queda são a perda e a fragmentação de habitat, a diminuição das presas disponíveis e o conflito com comunidades locais.

De acordo com a Lista Vermelha da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN), os leões passaram a ser classificados como vulneráveis à extinção.

Por que entender o rugido do leão-africano ajuda a proteger a espécie

Eu e os meus colegas estudámos o rugido dos leões para melhorar a capacidade de diferenciar as suas várias vocalizações. No entanto, os resultados também podem facilitar o acompanhamento do número de animais - e, consequentemente, tornar mais eficaz a proteção da espécie.

Muita gente acredita reconhecer o rugido de um leão por causa do áudio usado pela MGM na abertura dos seus filmes - mas isso não corresponde exatamente à realidade. Naquele trecho clássico do cinema, o que se ouve é o rugido de um tigre, inserido por cima da imagem.

Em comparação com o leão, o rugido do tigre tende a soar mais áspero e com uma frequência mais aguda.

Como funciona uma sequência de rugidos: gemidos, rugidos e grunhidos

Na prática, leões - tanto machos como fêmeas - emitem aquilo que cientistas chamam de uma sequência de rugidos. Esse episódio começa com vários gemidos suaves; depois passa por uma secção com rugidos intermediários e rugidos em plena potência; e, por fim, termina com grunhidos repetidos.

Não existe uma duração fixa para uma sequência de rugidos (embora a maioria fique entre 30 e 45 segundos), e o número de vocalizações em cada secção não segue uma fórmula rígida.

Esse comportamento tem uma função importante. Por um lado, serve para indicar a outros leões do mesmo bando onde o indivíduo está; por outro, quando há leões hostis nas proximidades, essas sequências podem ser usadas para sinalizar e reforçar limites territoriais.

O rugido em plena potência é único - e pode servir para contar indivíduos

A parte mais alta, mais complexa e mais marcante de toda a sequência é o rugido em plena potência. Trata-se de um som que permite reconhecer o indivíduo. O rugido em plena potência de cada leão é tão característico quanto o padrão de manchas é para um leopardo (e, como o meu artigo de 2024 mostrou, o próprio rugido do leopardo também).

Estimativas de densidade populacional são uma métrica central para definir áreas prioritárias de conservação. Se for possível identificar cada leão pelo seu rugido em plena potência, investigadores poderiam usar essa característica para contabilizar indivíduos.

O problema é que isolar os rugidos em plena potência do restante das vocalizações dentro de uma sequência é difícil. Mesmo para pessoas experientes, trata-se de uma avaliação subjetiva - e, portanto, suscetível a enviesamento humano.

Esse motivo fica mais evidente quando se observa um espectrograma de uma sequência de rugidos: uma representação visual dos sons em que o eixo x mostra o tempo (segundos) e o eixo y indica a frequência (hertz).

No meio da sequência, o rugido em plena potência que surge no início raramente se parece - no som e na forma - com o rugido que aparece imediatamente antes de começarem os grunhidos finais. Isso levou-me a uma pergunta: faz sentido classificar esses rugidos diferentes como se fossem o mesmo tipo?

IA e aprendizagem automática para separar “rugido intermediário” e rugido em plena potência

Para lidar com essa subjetividade, eu e os meus colegas recorremos à IA na análise das nossas gravações. A ideia era que a automatização ajudasse a reduzir o julgamento humano e permitisse classificar as vocalizações de leões de forma consistente, criando uma ferramenta que indicasse a outros investigadores qual rugido deve ser usado quando o objetivo é contar leões.

Usámos aprendizagem automática supervisionada para classificar as vocalizações que aparecem numa sequência de rugidos em três tipos de chamada: rugidos em plena potência, grunhidos e o nosso recém-identificado “rugido intermediário”.

Ao observar o espectrograma, foi possível ver que o rugido em plena potência é forte, complexo e faz um arco na altura (varia em frequência ao longo do tempo). Já o rugido intermediário apresentou um perfil mais plano, com menos variação - e apareceu sempre depois dos rugidos em plena potência. Os grunhidos, por sua vez, eram mais curtos e ainda mais compactos.

Com parâmetros acústicos simples - a duração de cada vocalização e a sua frequência máxima - conseguimos identificar cada tipo de chamada com uma precisão de 95.4%. Como os rugidos em plena potência são exclusivos de cada leão, quisemos testar se a nossa análise por IA desses rugidos seria superior à audição humana na tarefa de diferenciar indivíduos.

Verificámos que era possível identificar leões individuais com uma precisão de 94.3% - um aumento de 2.2% em relação ao desempenho quando eram usados rugidos em plena potência selecionados por humanos. Aplicar esta técnica para identificar rugidos em plena potência pode, idealmente, levar a estimativas mais corretas da densidade populacional de leões.

O que os dois tipos de rugido comunicam ainda é uma incógnita

É entusiasmante perceber que a “linguagem” dos leões é mais sofisticada do que se supunha. No entanto, ainda não está claro quais podem ser as diferenças comunicativas entre os dois tipos de rugido.

Há muito tempo, cientistas defendem que os rugidos dos leões podem transmitir informação sobre o tamanho do bando, a idade e a identidade - mas, sem o Dr Doolittle para traduzir o significado de gemidos, grunhidos e rugidos, isso continua a ser uma suposição.

Por isso, pode demorar até que “leão” apareça como opção no Duolingo. Por enquanto, vale celebrar o facto de que a IA pode ajudar-nos a descobrir mais sobre fenómenos naturais tão icónicos quanto o rugido de um leão.

Jonathan Growcott, doutorando em Inteligência Ambiental, Universidade de Exeter

Este artigo foi republicado do site The Conversation sob uma licença CC. Leia o artigo original.