Летучие мыши болтают с мамами, намекая на развитие человеческого языка

Aug 19 2021
Ученые обнаружили поразительные параллели между лепетом, производимым детенышами летучих мышей с большими мешковидными крыльями, и лепетом человеческих младенцев.
Большой детеныш летучей мыши с мешковидными крыльями, лепетающий на дневном насесте. Майкл Стифтер (CC BY-ND)

«Мама», «дадада», «бабаба» - родители обычно с энтузиазмом приветствуют звуки лепета ребенка. Бормотание - первая веха в обучении речи. Все типично развивающиеся младенцы лепечут , независимо от того, какой язык они изучают.

Речь, устная продукция языка, требует точного контроля над губами, языком и челюстью для создания одной из основных речевых субъединиц: слога, такого как «ба», «да», «ма». Для лепета характерны универсальные черты - например, повторение слогов и использование ритма. Это позволяет младенцу практиковаться и в игровой форме учиться управлять своим голосовым аппаратом, чтобы правильно воспроизводить желаемые слоги.

Язык определяет человеческую природу больше всего на свете . Но его эволюционное происхождение десятилетиями озадачивало ученых. Изучение биологических основ языка у разных видов - как я это делаю с летучими мышами - является многообещающим способом понять ключевые особенности человеческого языка.

Я бихевиористский биолог, который провел много месяцев по 10 часов в день, сидя перед колониями летучих мышей в Панаме и Коста-Рике, записывая вокализации животных. Мои коллеги и я обнаружили поразительные параллели между лепетом этих детенышей летучей мыши и человеческими младенцами . Идентификация млекопитающего, которое имеет схожую структуру мозга с человеческими существами и которое также способно имитировать голос, может помочь нам понять когнитивные и нейромолекулярные основы обучения вокалу.

Обучение вокалу у других животных

Ученые многое узнали о вокальном подражании и развитии вокала, изучая певчих птиц. Они являются одними из самых известных учеников, обучающихся вокалу, и процесс обучения молодых певчих птиц-самцов показывает интересные параллели с развитием речи человека. Молодые певчие птицы-самцы также отрабатывают свои ноты в фазе практики, напоминающей лепет человеческих младенцев.

Однако певчие птицы и люди обладают разным голосовым аппаратом - птицы вокализуют с помощью сиринкса, люди используют гортань - и архитектура их мозга различается. Так что делать прямые выводы из исследований певчих птиц на людях ограничено.

К счастью, в тропических джунглях Центральной Америки есть млекопитающее, которое проявляет очень заметное вокальное поведение, сильно напоминающее лепет человеческого младенца : неотропическая летучая мышь с большими мешковидными крыльями, Saccopteryx bilineata . Щенки этой маленькой летучей мыши с темным мехом и двумя выступающими белыми волнистыми полосами на спине на протяжении большей части своего развития ежедневно бормочут.

Фернандес проводил долгие дни в полевых условиях, записывая вокализацию детенышей больших крылатых летучих мышей в их дневных убежищах.

Большие летучие мыши с мешковидными крыльями обладают обширным вокальным репертуаром, который включает 25 различных типов слогов . Слог - это наименьшая акустическая единица, определяемая как звук, окруженный тишиной. Эти взрослые летучие мыши создают многосложные вокализации и два типа песен . Территориальная песня предупреждает потенциальных соперников о том, что владелец готов защищать свою территорию, а песня об ухаживании позволяет летучим мышам узнать о пригодности летучих мышей-самцов в качестве потенциального партнера.

Особый интерес для меня и моих коллег представляет большая летучая мышь с мешковидными крыльями, способная имитировать вокал - способность узнавать ранее неизвестный звук с нуля на слух. Это требует акустического воздействия, как человеческие родители разговаривают со своими младенцами, или, в случае большой летучей мыши с мешковидными крыльями, поют взрослые самцы.

Единственное другое млекопитающее, не относящееся к человеческому роду, у которого ученые задокументировали лепет, - это карликовая мартышка , небольшой южноамериканский вид приматов, не способный имитировать голос. Большая летучая мышь с мешковидными крыльями дала первую возможность детально изучить лепет щенков у видов, которые могут имитировать вокализацию других. Но насколько похожа лепет летучей мыши на лепет человеческого младенца?

Сотни часов лепета летучих мышей

Чтобы ответить на этот вопрос, я наблюдал за развитием голоса у диких щенков в восьми колониях. В течение дня S. bilineata находят укрытие и защиту в расщелинах деревьев и внешних стенах зданий. Они очень светоустойчивы, и взрослые любят держаться на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга, что облегчает нам наблюдение и регистрацию конкретных людей.

Чтобы распознать конкретных летучих мышей, я пометил их предплечья цветными пластиковыми лентами. Я наблюдала за 20 детенышами от рождения до отъема. Начиная примерно с 2,5-недельного возраста и до 10-недельного отъема от груди щенки бормочут между восходом и заходом солнца на дневном насесте. Он очень громкий, слышен даже человеческому уху, потому что некоторые лепетающие слоги находятся в пределах нашего слышимого диапазона (другие слишком высоки, чтобы мы могли их слышать). Для каждого щенка я записал приступы лепета - некоторые из которых длились до 43 минут - и сопутствующее поведение на протяжении всего их развития. Напротив, взрослые летучие мыши издают вокализации, которые длятся не более нескольких минут .

Ученым давно известно, что щенки учатся петь, во время лепета подражая взрослым наставникам . Но наше новое исследование дает первый формальный анализ того, что их лепет действительно имеет много общих черт, характерных для лепета у человеческих младенцев: дублирование слогов, использование ритма и раннее начало фазы лепета во время развития.

Точно так же, как человеческие младенцы издают звуки, которые можно распознать как так называемые канонические взрослые слоги - те, которые имеют зрелые черты, которые звучат как то, что издает взрослый говорящий, - лепет летучих мышей состоит из предшественников слогов, которые являются частью вокального репертуара взрослых.

И точно так же, как человеческий лепет включает в себя то, что, вероятно, является игривыми звуками, производимыми младенцем, исследуя свой голос, лепет летучей мыши включает в себя так называемые протосложные слова, которые производятся только щенками.

Более того, лепет щенка универсален. Каждый щенок, независимо от пола и региона происхождения, лепетал во время своего развития.

Детские разговоры, от мамы к щенку

Во время моего первого полевого сезона я заметил, что во время болтовни матери и щенки взаимодействуют поведенчески и вокально. Во время лепета матери издают особый тип крика, адресованный щенкам.

Мы, люди, меняем свою речь в зависимости от того, обращаемся мы к младенцам или взрослым. Эта управляемая младенцем речь - также известная как моторез - представляет собой особую форму социальной обратной связи для голосящего младенца . Для него характерны универсальные особенности , в том числе более высокая высота звука, более медленный темп и преувеличенные интонационные контуры. Тембр - цвет голоса - также меняется, когда люди говорят на «моторезе», по сравнению с тем, когда люди разговаривают с другими взрослыми. Тембр - это то, что делает голос немного холодным и резким или теплым и уютным. Может быть, самки летучих мышей также меняли свой тембр в зависимости от того, кому они адресовали свои призывы?

Результаты были очевидны: впервые мы обнаружили нечеловеческое млекопитающее, которое меняет цвет голоса в зависимости от адресата. Летучие мыши тоже используют детский лепет !

Наши результаты представляют большую летучую мышь с мешковидными крыльями как многообещающего кандидата для межвидовых сравнений эволюции человеческого языка. Бормотание похоже на поведенческое считывание продолжающегося обучения вокалу, происходящего в мозгу. Когда щенки бормочут, они имитируют песню взрослых и дают нам представление о том, когда происходит обучение. Он предлагает уникальную возможность изучить гены, участвующие в подражании вокалу.

А поскольку летучие мыши разделяют базовую архитектуру мозга с людьми, мы можем перенести результаты наших исследований с летучих мышей на людей. Я очарован тем, что два столь разных вида млекопитающих имеют поразительные параллели в том, как они достигают одной и той же цели: овладеть сложным вокальным репертуаром взрослых, а именно языком.

Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Вы можете найти оригинальную статью здесь.

Ахана Аврора Фернандес - доктор наук, исследователь в области поведенческой экологии и биоакустики в Музее природы в Берлине.