Звуки животных: не так случайны, как считалось
Вокализации многих животных, от китов до волков, могут обладать более сложной, похожей на язык структурой, чем предполагалось ранее. Это ставит новые вопросы об эволюционных истоках человеческого языка.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, проанализировало звуковые последовательности семи различных видов птиц и млекопитающих. Оказалось, что эти последовательности генерируются сложными статистическими процессами, более близкими к человеческому языку.
Многие виды животных производят сложные вокализации. Например, пересмешник может имитировать более 100 различных типов песен других видов, а длинные серии завываний, отрывистых звуков и фырканий дамана обозначают территорию самца. Однако учёным было сложно определить и идентифицировать эту сложность.
Обычно предполагалось, что последовательность звуков животных генерируется простым случайным процессом, называемым процессом Маркова. Его применение означает, что последовательность переменных (звуковых элементов) зависит только от конечного числа предшествующих элементов, что делает процесс довольно случайным и далёким от сложности человеческого языка.
Если последовательности животных марковские, то как человеческий язык так быстро эволюционировал от своих животных истоков? Новое исследование не нашло доказательств марковского процесса.
Учёные использовали математические модели для анализа звуковых последовательностей:
- Птицы: гаички, зяблики
- Млекопитающие: летучие мыши, орангутаны, косатки, гриндые киты, даманы
Оказалось, что большинство последовательностей больше соответствуют статистическим моделям, которые сложнее процессов Маркова и более похожи на язык.
Ключевое различие:
- Человеческий язык использует контекстно-свободные грамматики, где определённые грамматические правила применяются независимо от контекста.
- «Язык» животных использует простую или регулярную грамматику, которая гораздо более ограничена.
- Процесс Маркова — самая распространённая модель для изучения вокализаций животных.
Результаты предполагают, что на эволюционном пути между регулярной грамматикой общения животных и контекстно-свободной грамматикой человеческого языка может существовать промежуточный шаг, который ещё не идентифицирован и не изучен.
«Язык — это наибольшее различие, эволюционно отделяющее людей от животных, но множество исследований находят всё больше и больше "ступенек", которые, кажется, сокращают этот разрыв. Раскрытие процесса, лежащего в основе генерации звуковых последовательностей у животных, может иметь решающее значение для нашего понимания происхождения языка», — сказал ведущий автор Арик Кершенбаум, постдокторант Национального института математического и биологического синтеза (NIMBioS).