De lyde, der udgør pukkelhvalsange, følger nogle af de samme statistiske regler, der ses på menneskelige sprog, hvilket kan være på grund af hvordan de læres
Pukkelhvaler i det sydlige Stillehav
Humpback -hvalsange har statistiske mønstre i deres struktur, der bemærkelsesværdigt ligner dem, der ses på menneskets sprog. Selvom dette ikke betyder, at de sange, der formidler komplekse betydninger, som vores sætninger gør, antyder det, at hvaler kan lære deres sange på en lignende måde som, hvordan menneskelige spædbørn begynder at forstå sprog.
Kun mandlige pukkelhvaler (Megaptera novaeAngliae) syng, og opførslen menes at være vigtig for at tiltrække kammerater. Sange udvikler sig konstant, med nye elementer, der vises og spreder sig gennem befolkningen, indtil den gamle sang er helt erstattet med en ny.
”Vi synes, det er lidt som en standardiseret test, hvor alle skal gøre den samme opgave, men du kan foretage ændringer og udsmykninger for at vise, at du er bedre til opgaven end alle andre,” siger Jenny Allen ved Griffith University i guld Kyst, Australien.
I stedet for at prøve at finde mening i sangene, ledte Allen og hendes kolleger efter medfødte strukturelle mønstre, der kan svare til dem, der ses på menneskets sprog. De analyserede otte års hvalsange, der blev indspillet omkring New Caledonia i Stillehavet.
Forskerne startede med at oprette alfanumeriske koder til at repræsentere hver sang fra hver optagelse, inklusive omkring 150 unikke lyde i alt. ”Grundlæggende er det en anden gruppering af lyde, så et år kan de måske grynt grynt squeak, og derfor får vi AAB, og så endnu et år har de måske stønn, der knirker grynt, og det ville være CBA,” siger Allen.
Når alle sangene var kodet, måtte et team af lingvister finde ud af, hvordan man bedst kunne analysere så meget data. Gennembrudet kom, da forskerne besluttede at bruge en analyseteknik, der gælder for, hvordan spædbørn opdager ord, kaldet overgangssandsynlighed.
”Talen er kontinuerlig, og der er ingen pauser mellem ord, så spædbørn er nødt til at opdage ordgrænser,” siger Inbal Arnon ved det hebraiske universitet i Jerusalem. ”For at gøre dette bruger de statistisk information på lavt niveau: specifikt er det mere sandsynligt, at lyde forekommer sammen, hvis de er en del af det samme ord. Spædbørn bruger disse dips i sandsynligheden for, at en lyd følger en anden for at opdage ordgrænser. ”
For eksempel i udtrykket “smukke blomster” genkender et barn intuitivt, at stavelserne “pre” og “tty” er mere tilbøjelige til at gå sammen end “tty” og “flow”. ”Hvis hvalsangen har en lignende statistisk struktur, bør disse signaler også være nyttige til at segmentere den,” siger Arnon.
Ved hjælp af de alfanumeriske versioner af hvalsangene beregnet teamet overgangssandsynlighederne mellem på hinanden følgende lydelementer, hvilket gjorde et snit, når det næste lydelement var overraskende i betragtning af den foregående.
”Disse snit deler sangen i segmenterede sub-sekvenser,” siger Arnon. ”Vi kiggede derefter på deres distribution og fandt, forbløffende, at de følger den samme distribution, der findes på tværs af alle menneskelige sprog.”
I dette mønster, kaldet en zipfisk fordeling, falder forekomsten af mindre almindelige ord af på en forudsigelig måde. Den anden slående opdagelse er, at de mest almindelige hvallyde har en tendens til at være korte, ligesom de mest almindelige menneskelige ord er – en regel kendt ZIPFs forkortelseslov.
Nick Enfield ved University of Sydney, der ikke var involveret i undersøgelsen, siger, at det er en ny måde at analysere hvalsang på. ”Hvad det betyder er, at hvis du analyserer Krig og freddet hyppigste ord vil være dobbelt så hyppigt som det næste og så videre – og forskerne har identificeret et lignende mønster i hvalsange, ”siger han.
Teammedlem Simon Kirby ved University of Edinburgh, UK, siger, at han ikke troede, at metoden ville fungere. ”Jeg vil aldrig glemme det øjeblik, hvor grafen dukkede op, lignede den, vi kender så godt fra menneskeligt sprog,” siger han. ”Dette fik os til at indse, at vi havde afsløret en dyb fælles mellem disse to arter, adskilt af titusinder af millioner af års udvikling.”
Forskerne understreger imidlertid, at dette statistiske mønster ikke fører til den konklusion, at hvalsang er et sprog, der formidler mening, som vi ville forstå det. De antyder, at en mulig årsag til fællesen er, at både hvalsang og menneskeligt sprog læres kulturelt.
”Den fysiske fordeling af ord eller lyde på sprog er en virkelig fascinerende funktion, men der er en million andre ting om sprog, der bare er helt anderledes end hvalsang,” siger Enfield.
I en separat undersøgelse, der blev offentliggjort denne uge, fandt Mason Youngblood ved Stony Brook University i New York, at andre havpattedyr også kan have strukturelle ligheder med menneskeligt sprog i deres kommunikation.
Menzeraths lov, der forudsiger, at sætninger med flere ord skulle være sammensat af kortere ord, var til stede i 11 ud af 16 cetacean -arter, der blev undersøgt. ZIPFs forkortelseslov blev fundet i to ud af fem arter, hvor de tilgængelige data gjorde det muligt at registrere.
”Samlet antyder vores studier, at pukkelhvalsangen har udviklet sig til at være mere effektiv og lettere at lære, og at disse funktioner findes på niveauet for noter inden for sætninger og sætninger inden for sange,” siger Youngblood.
”Det er vigtigt, at udviklingen af disse sange er både biologisk og kulturel. Nogle funktioner, som Menzeraths lov, kan dukke op gennem den biologiske udvikling af vokalapparatet, mens andre funktioner, som ZIPFs rangfrekvenslov (Zipfian-distributionen), kan kræve kulturel transmission af sange mellem individer, ”siger han.