Цифровой «переводчик» уловил в птичьем пении основной закон человеческой речи
Птицы, по-видимому, следуют закону сокращения Ципфа (ZLA) — принципу, согласно которому более часто используемые звуки в основном короче. Это правило, характерное для всех человеческих языков, делает коммуникацию более эффективной.
Исследование провели специалисты Манчестерского университета в сотрудничестве с Честерским зоопарком. Его результаты опубликованы в журнале PLoS Computational Biology. Они убедительно доказывают, что при формировании звуковых сигналов птицы, подобно людям, используют «принцип наименьшего усилия».
«В человеческом языке, если мы часто произносим какое-то слово, мы стремимся его сократить — например, говорим “кино” вместо “кинотеатр”. Оказывается, та же закономерность существует и в птичьем пении, — говорит зоолог Такер Гилман, ведущий автор исследования. — Мы знаем, что у птиц и людей есть сходства в генах и структурах мозга, связанных с обучением коммуникации, но впервые нам удалось обнаружить устойчивое проявление ZLA у нескольких видов птиц. Предстоит еще много работы, но это важный шаг».
Хотя предыдущие исследования предполагали, что животные могут следовать ZLA (включая пингвинов), найти четкие доказательства этого в птичьем пении было сложно. Одна из причин — гораздо меньший репертуар звуков у птиц по сравнению с людьми: у нас тысячи слов, а в арсенале пернатых едва наберется несколько десятков различных трелей.
Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали новый метод анализа ZLA в птичьем пении, который фокусируется на том, как часто отдельные особи используют определенные типы нот и какова их длительность. Это позволило изучать коммуникацию на индивидуальном, а не популяционном уровне.
Метод был реализован в виде нового вычислительного инструмента с открытым исходным кодом ZLAvian, который сравнивает реальные паттерны с смоделированными — его можно назвать своего рода «переводчиком» птичьих песен на язык законов лингвистики.
С помощью ZLAvian проанализировали более 600 песен 11 популяций птиц, представляющих семь разных видов. Оказалось, что хотя отдельные популяции не всегда демонстрируют явные признаки ZLA, при объединении данных прослеживается четкая тенденция: более часто используемые фразы в птичьем пении в среднем были короче.
«Изучение ZLA в птичьем пении гораздо сложнее, чем в человеческом языке. У птиц часто очень мало типов нот, особи даже одного вида могут сильно различаться по репертуару, да и классифицировать ноты непросто. Наше исследование показало, что важно рассматривать широкий спектр видов при поиске языковых закономерностей, и мы надеемся, что ZLAvian упростит подобные изыскания для других ученых — не только в отношении птиц, но и других животных», — пояснила Ребекка Льюис, специалист по охране природы в Честерском зоопарке.
Для подтверждения результатов необходимы дальнейшие исследования с участием большего числа видов птиц, подытожили ученые.
