Bonobo 通信揭示了与人类语言的惊人亲缘关系
人类可以通过将单词组合成句子,毫不费力地谈论无数的话题,从神经科学到粉红大象。这要归功于组合性:将有意义的单位组合成更大的结构的能力,其含义来自其单位的含义和它们的组合方式。
多年来,科学家们认为只有人类才广泛使用组合性。动物交流被认为主要只是随机的叫声,只有极少数的组合性实例。
然而我们的新研究,最近发表在杂志上科学,则相反。
通过广泛研究倭黑猩猩在自然栖息地中的声音交流,Kokolopori 社区保护区在刚果民主共和国,我们发现倭黑猩猩(我们最亲近的亲戚,以及黑猩猩)之间的声音交流在很大程度上依赖于组合性,就像人类语言一样。
倭黑猩猩词典
研究动物的组合性首先需要对单个叫声及其组合的含义有深入的理解。长期以来,这一直是一个挑战,因为进入动物的思想并可靠地解码它们叫声的含义是很困难的。
为了解决这个问题,我们开发了一种可靠地确定倭黑猩猩发声含义的新方法,并用它来确定它们所有单个叫声和组合的含义。
我们假设 Bonobo 呼叫可以具有不同类型的含义。它可以下达命令(“Run”)、宣布未来的行动(“I will travel”)、表达内部状态(“I am afraid”)或提及外部事件(“There is a predator”)。
为了可靠地理解每个发声的含义,同时避免人为偏见,我们使用 300 多个上下文参数非常详细地描述了每个发声的发出背景。例如,我们记录了外部事件的存在(例如附近存在另一个倭黑猩猩或猴子群体)和呼叫者的行为,例如它是在喂食、旅行、休息等。
我们还对呼叫者和听众开始做什么、继续做什么和停止做什么进行了编码。我们使用了这个非常详细的上下文描述来属性含义,其含义是与发出这种发声相关的上下文参数。
例如,如果调用方总是在发出特定呼叫后开始旅行,则呼叫可能意味着“我将旅行”。
通过这种方法,我们能够创建一个完整的 bonobo 调用及其相关含义列表:各种 bonobo 字典。这本词典代表了理解动物交流的重要一步,因为它是研究人员第一次系统地确定了动物所有叫声的含义。
Bonobo 组合性
在我们研究的第二步中,我们开发了一种方法来研究动物组合是否是成分的。我们发现了许多调用组合,它们的含义与其部分的含义有关——这是组合性的一个关键标志。
此外,其中一些调用组合与人类语言中更复杂的组合结构有着惊人的相似之处。
在人类语言中,组合性可以采取两种形式。在其简单(或琐碎)版本中,组合的每个元素都独立地贡献了整体的意义,而组合则通过其各部分的总和来解释。
例如,“金发舞者”是指既金发又是舞者的人。如果这个人也是一名医生,我们可以推断他们也是一位金发碧眼的医生。
在复杂(或非平凡)语法中,组合中的单元并不贡献独立的含义,而是相互作用,以便组合的一部分修改另一部分。
例如,“bad dancer” 不是指同时也是舞者的坏人。事实上,如果这个人也是一名医生,我们不能推断他们是一名坏医生。在这里,“bad” 仅与 “dancer” 相关联。
以前的研究鸟类和灵长类已经证明动物可以形成简单的组成结构。然而,以前几乎没有明确的证据表明动物具有非平凡的组合性,这强化了这种能力是人类独有的观点。
为了确定倭黑猩猩的叫声是否是组合性的,我们借用了语言学方法这表明,为了被视为组合,组合必须满足三个标准:
- 它的每个元素都有不同的含义。
- 组合的含义与其元素的含义不同。
- 组合的含义源自其元素的含义。
此外,我们通过确定其含义是否大于其各部分的含义之和来评估组合是否非平凡。为此,我们构建了一个语义空间 – 倭黑猩猩呼叫含义的多维表示 – 这使我们能够测量单个呼叫和组合的含义之间的关系。
我们使用了源自分布语义,这是一种根据单词的含义相似性映射单词的语言学方法,其思想是具有接近含义的单词在相似的上下文中使用。
例如,单词“shark”和“animal”经常与类似单词一起使用,例如“fish”和“predator”,表明它们具有相关的含义。相比之下,“animal” 和 “bank” 用于不同的上下文中,它们的含义较少。
这种方法可以可靠地表示和测量不同单词含义之间的关系。
通过将这种方法应用于倭黑猩猩发声,我们根据它们的使用上下文在语义空间中映射了呼叫和呼叫组合的含义。这最终使我们能够确定哪些组合符合组合性的三个标准,此外,它们是否表现出非平凡的组合性。
我们确定了四种调用组合,其含义与其单个部分的含义相关,这是组合性的一个关键标志。重要的是,每种调用类型都至少出现在一个组合组合中,类似于人类语言中每个单词都可以出现在短语中。这表明,就像在人类语言中一样,组合性是倭黑猩猩交流的一个基本特征。
此外,其中三种调用组合与人类语言中更复杂、更平凡的组合结构有着惊人的相似之处。这表明,以复杂方式组合调用类型的能力并不像我们曾经认为的那样是人类独有的,这表明这种能力可能比以前假设的具有更深的进化根源。
倭黑猩猩在哨声响起之前发出微妙的窥视声,意思是“我想......”,意思是“让我们在一起”。在紧张的社交场合,这个组合的意思是 'Let's relax'
语言的演变
这项研究的一个重要含义是它为语言组合性质的进化根源提供了洞察力。如果我们的倭黑猩猩表亲像我们一样广泛依赖组合性,那么我们最后一个共同的祖先可能也是如此。
这表明,至少在 700 万年前,如果不是更早的话,我们的祖先就已经具备了从较小的声音单元构建复杂含义的能力。这些新发现表明,组合性远非人类语言所独有,而且可能在人类出现之前很久就存在了。
梅丽莎·贝特, Docteur en biologie spécialisée en comportement animal,苏黎世大学