Животные разговаривают. Что это значит?

Может ли мышь выучить новую песню?

Язык долгое время считался делом, доступным только человеку. Новое исследование предполагает, что это не так.

Такой вопрос может показаться странным. Хотя люди жили рядом с мышами по крайней мере 15 000 лет, немногие из нас когда-либо слышали пение мышей, поскольку они делают это на частотах, выходящих за пределы диапазона, воспринимаемого человеческим слухом. В детстве их высокие песни предупреждают матерей об их местонахождении; Став взрослыми, они поют на ультразвуке, чтобы добиться расположения друг друга. На протяжении десятилетий исследователи считали мышиные песни инстинктивными, фиксированными мелодиями заводной музыкальной шкатулки, а не изменчивыми проявлениями индивидуального сознания.

Но никто не проверял, правда ли это. В 2012 году группа нейробиологов из Университета Дьюка под руководством Эриха Джарвиса, нейробиолога, изучающего обучение вокалу, разработала эксперимент, чтобы выяснить это. Команда хирургическим путем оглушила пять мышей и записала их песни в звуковой студии размером с мышь, оснащенной инфракрасными камерами и микрофонами. Затем они сравнили сонограммы песен оглохших мышей с песнями слышащих мышей. Если бы мышиные песни были врожденными, как считалось долгое время, хирургическое изменение вообще не имело бы никакого значения.

Джарвис и его исследователи замедлили темп и изменили высоту записи, чтобы они могли слышать песни собственными ушами. Звуки интактных мышей звучали «удивительно похоже на песни некоторых птиц», написал Джарвис в статье 2013 года, описывающей эксперимент, с свистящими слогами, похожими на песни канареек и трели дельфинов. Иначе обстоит дело с песнями оглохших мышей: лишенные слуховой обратной связи, их песни деградировали, делая их почти неузнаваемыми. Они звучали, как отметили ученые, как «вопли и крики». Мало того, что мелодия мыши зависела от ее способности слышать себя и других, но также, как обнаружила команда в другом эксперименте, самец мыши мог изменять высоту своей песни, чтобы конкурировать с другими самцами мышей за внимание самок.

В этих мышиных навыках кроются ключи к разгадке загадки, которую многие называют «самой сложной проблемой науки»: происхождения языка. У людей «обучение вокалу» понимается как навык, критически важный для разговорной речи. Исследователи уже обнаружили кроме человека, в том числе у певчих птиц, колибри, попугаев, китообразных, таких как дельфины и киты, ластоногих, таких как тюлени, слоны и летучие мыши. Но, учитывая многовековую идею о том, что глубокая пропасть отделяет человеческий язык от общения животных, большинство ученых считали, что способности к вокальному обучению других видов не связаны с нашими собственными — настолько же эволюционно расходятся, как крыло летучей мыши отличается от крыла пчелы. Очевидное отсутствие промежуточных форм языка — скажем, говорящего животного — оставило вопрос о том, как развивался язык, не поддающимся эмпирическому исследованию.

Когда исследователи из Дьюка препарировали мозг слышащих и оглушенных мышей, они обнаружили рудиментарную версию нейронной схемы, которая позволяет переднему мозгу обучающихся вокалу, таких как люди и певчие птицы, напрямую управлять своими голосовыми органами. Мыши, похоже, не обладают такой голосовой гибкостью, как слоны; они не могут, как 10-летняя африканская слониха в Цаво, Кения, имитировать звук грузовиков на близлежащем шоссе Найроби-Момбаса. Или дар подражания тюленям; осиротевший морской тюлень в Аквариуме Новой Англии мог произносить английские фразы с идеальным акцентом штата Мэн («Гувер, иди сюда», - сказал он. «Давай, давай!»).

Но рудиментарные навыки мышей позволяют предположить, что критические способности к языку могут существовать в континууме, подобно тому, как затопленный сухопутный мост может указывать на то, что два ныне изолированных континента когда-то были соединены. В последние годы ряд находок также выявил обширный звуковой ландшафт, не относящийся к человеку, в том числе: черепахи, которые производят звуки и реагируют на них, чтобы согласовать время своего рождения изнутри яиц; личинки кораллов, способные слышать звуки здоровых рифов; и растения, которые могут улавливать звук текущей воды и жевание насекомых-хищников. Исследователи обнаружили в этой какофонии смысл и смысл, например, целенаправленное использование различных звуков для передачи информации. Они предположили, что один из наиболее запутанных аспектов языка, его внутренняя структура, основанная на правилах, возник из социальных побуждений, общих для многих видов.

С каждым открытием когнитивный и моральный разрыв между человечеством и остальным животным миром стирался. На протяжении веков языковые высказывания Homo sapiens позиционировались как уникальные по своей природе, оправдывая наше господство над другими видами и окутывая эволюцию языка тайной. Теперь эксперты в области лингвистики, биологии и когнитивной науки подозревают, что компоненты языка могут быть общими для разных видов, освещая внутреннюю жизнь животных таким образом, что это может помочь встроить язык в их эволюционную историю — и нашу собственную.

На протяжении сотен лет язык отмечал «истинное различие между человеком и животным», как писал философ Рене Декарт в 1649 году. Совсем недавно, в конце прошлого века, археологи и антропологи предположили, что 40 000–50 000 лет назад произошла «человеческая революция» сломал историю эволюции, создав непреодолимую пропасть, отделяющую когнитивные и языковые способности человечества от способностей остального животного мира.

Лингвисты и другие эксперты поддержали эту идею. В 1959 году лингвист Массачусетского технологического института Ноам Хомский, которому тогда было 30 лет, написал яркую 33-страничную аннотацию к книге знаменитого бихевиориста Б. Ф. Скиннера, в которой утверждалось, что язык — это всего лишь форма «вербального поведения», как Скиннер назвал книгу, «доступной». любому виду, при условии достаточного кондиционирования. Один обозреватель назвал это «возможно, самым разрушительным обзором, когда-либо написанным». Между 1972 и 1990 годами критику Хомского цитировали больше, чем книгу Скиннера, которая произвела фурор.

Представление о языке как об исключительной человеческой сверхспособности, позволяющей Homo sapiens писать эпические стихи и отправлять астронавтов на Луну, предполагало наличие некой уникальной человеческой биологии. Но попытки найти те особые биологические механизмы — будь то физиологические, неврологические или генетические — которые делают возможным язык, не увенчались успехом.

Один из громких примеров произошел в 2001 году, когда группа под руководством генетиков Сесилии Лай и Саймона Фишера обнаружила ген, названный FoxP2, в лондонской семье, страдавшей от детской апраксии речи — расстройства, которое ухудшает способности людей с когнитивными способностями. Координировать свои мышцы, чтобы производить звуки, слоги и слова в понятной последовательности. Комментаторы приветствовали FoxP2 как давно разыскиваемый ген, который позволил людям говорить — пока этот ген не появился в геномах. Грызунов, птиц, рептилий, рыб и древних человекообразных, таких как неандертальцы, чья версия FoxP2 очень похожа на нашу. (Фишер так часто сталкивался с ожиданием общественности, что FoxP2 является «языковым геном», что решил приобрести футболку с надписью «Это сложнее».)

Доказательства преемственности между общением животных и человеческим языком продолжали расти. Секвенирование генома неандертальца в 2010 году показало, что мы не сильно отклонились от этой линии, как утверждает теория «человеческой революции». Напротив, гены неандертальцев и других древних человекообразных сохранились в геноме современного человека, что свидетельствует о том, насколько тесно мы переплетены. В 2014 году Джарвис обнаружил, что нейронные цепи, которые позволяют певчим птицам учиться и издавать новые звуки, аналогичны таковым у людей, и что гены, регулирующие эти цепи, развивались аналогичным образом. Накапливающиеся доказательства оставляют «мало места для сомнений», отметил Седрик Бёкс, лингвист-теоретик из Барселонского университета, в журнале Frontiers in Neuroscience.«Не было никакого «большого скачка вперед»».

По мере того как наше понимание природы и происхождения языка менялось, возникло множество плодотворных междисциплинарных проектов. Коллеги Хомского, такие как лингвист Массачусетского технологического института Сигэру Миягава, чья ранняя карьера определялась принципом «мы умные, а они нет», подали заявки на гранты приматологам и нейробиологам на изучение того, как человеческий язык может быть связан с пением птиц. И звонки приматов. Возникли междисциплинарные центры, специально посвященные эволюции языка, в том числе в Цюрихском и Эдинбургском университетах. Лекции на проходящей два раза в год конференции по эволюции языка, когда-то в которой доминировали «кабинетные теории», как выразился ученый-когнитивист и основатель Центра языковой эволюции Эдинбургского университета Саймон Кирби, превратились в презентации, «полностью наполненные эмпирическими данными».

Мышление и язык

Одной из самых сложных проблем, которые пытались решить исследователи, была связь между мышлением и языком. Философы и лингвисты долгое время считали, что язык, должно быть, развился не для целей общения, а для облегчения абстрактного мышления. Грамматические правила, структурирующие язык, характерные для языков от алгонкинского до американского языка жестов, более сложны, чем необходимо для общения. Язык, как утверждалось, должен был развиться, чтобы помочь нам думать, во многом так же, как математические обозначения позволяют нам производить сложные вычисления.

В Эдинбургском университете Кирби открыл процесс, который мог бы объяснить эволюцию внутренней структуры языка. Эта структура, в которой простые элементы, такие как звуки и слова, организованы во фразы и иерархически вложены друг в друга, дает языку возможность генерировать бесконечное количество значений; это ключевая особенность языка, а также математики и музыки. Но его происхождение было туманным. Поскольку дети интуитивно понимают правила, управляющие языковой структурой, практически без явных инструкций, философы и лингвисты утверждали, что это должно быть продуктом какого-то уникального человеческого когнитивного процесса. Но исследователи, которые тщательно изучали летопись окаменелостей, чтобы определить, когда и как развивался этот процесс, оказались в тупике: первые произнесенные предложения не оставили после себя никаких следов.

Кирби разработал эксперимент по моделированию эволюции языка внутри его лаборатории. Во-первых, он разработал вымышленные коды, служащие заменой беспорядочных наборов слов, которые, как многие считали, предшествовали появлению структурированного языка, таких как случайные последовательности цветных огней или серия пантомим. Затем он набрал испытуемых, которые использовали код в различных условиях, и изучил, как код менялся. Он просил испытуемых использовать код, например, для решения коммуникационных задач или передавать код друг другу, как в телефонной игре. Он проводил эксперимент сотни раз, используя разные параметры на самых разных испытуемых, в том числе на колонии бабуинов, живущих в полунатуралистическом вольере, оборудованном компьютерами, на которых они могли играть в его экспериментальные игры.

Способы общения

Поиск компонентов языка у животных, кроме человека, теперь простирается до самых дальних уголков нашего филогенетического древа, охватывая существ, которые могут общаться совершенно незнакомыми способами.

Исследование Рейсса по когнитивным способностям дельфинов — один из немногих проектов по коммуникации животных, который был начат в 1980-х годах, когда в этой области резко сократилось финансирование после того, как ведущий исследователь отказался от своего широко разрекламированного заявления о том, что шимпанзе можно научить использовать язык жестов для общения с людьми. В исследовании, опубликованном в 1993 году, Рейсс предложил афалинам в лаборатории в Северной Калифорнии подводную клавиатуру.это позволяло им выбирать конкретные игрушки, которые он доставлял, издавая компьютерные свистки, как своего рода торговый автомат. Дельфины спонтанно начали имитировать свистки, генерируемые компьютером, когда самостоятельно играли с соответствующей игрушкой, как дети, подбрасывающие мяч и называющие его «мяч, мяч, мяч», рассказал мне Рейсс. «Поведение, — сказал Рейсс, — было поразительно похоже на ранние стадии овладения языком у детей».

Исследователи надеялись повторить этот метод, оснастив аквариум с осьминогом какой-нибудь интерактивной платформой и наблюдая, как осьминог взаимодействует с ней. Но было неясно, может ли такое устройство заинтересовать одинокого головоногого моллюска. Более ранний эпизод неудовольствия заставил ее вылить достаточно чернил, и вода в ее резервуаре стала настолько черной, что ее нельзя было увидеть. Для раскрытия ее коммуникативных способностей может потребоваться, чтобы она считала ученых такими же интересными, как они ее.

Тошитака Судзуки, этолог из Токийского университета, который называет себя лингвистом животных, однажды во время купания в ванне нашел метод, позволяющий отличить преднамеренные призывы от непроизвольных. Когда мы разговаривали через Zoom, он показал мне изображение пушистого облака. «Если вы услышите слово «собака», возможно, вы увидите собаку», — указал он, пока я смотрел на белую массу. «Если вы услышите слово «кот», возможно, вы увидите кошку». В этом, по его словам, и заключается разница между словом и звуком. «Слова влияют на то, как мы видим объекты», — сказал он. «Звуков нет». Используя исследования воспроизведения, Судзуки определил, что японские синицы, певчие птицы, обитающие в лесах Восточной Азии и которых он изучал более 15 лет, издают особую вокализацию.когда они сталкиваются со змеями. Когда другие японские синицы услышали запись вокализации, которую Сузуки окрестила призывом «банка-банка», они начали шарить по земле, как будто выискивая змею. Чтобы определить, означает ли «банка-банка» у японской синицы «змея», он добавил к своим экспериментам еще один элемент: восьмидюймовую палку, которую он тащил по поверхности дерева с помощью скрытых веревок. Обычно, как обнаружил Судзуки, птицы игнорировали палку. По его аналогии, это было проплывающее облако. Но затем он включил запись звонка «банка-банка». В этом случае палка как будто приобретала новое значение: птицы приближались к палке, как бы проверяя, действительно ли это змея. Одним словом, призыв «банка-банка» изменил их восприятие.

Кэт Хобайтер, приматолог из Университета Сент-Эндрюс, работающий с человекообразными обезьянами, разработал аналогичный тонкий метод. Поскольку у человекообразных обезьян относительно ограниченный репертуар вокализации, Хобайтер изучает их жесты. В течение многих лет она и ее коллеги следили за шимпанзе в лесу Будонго и гориллами в Бвинди в Уганде, записывая их жесты и то, как на них реагируют другие. «По сути, моя работа состоит в том, чтобы встать утром, чтобы поймать шимпанзе, когда они спускаются с дерева, или горилл, когда они выходят из гнезда, и просто провести с ними день», она сказала мне. На данный момент, по ее словам, она зафиксировала около 15 600 случаев обмена жестами между обезьянами.

Эти жесты также могут быть понятны нам, хотя и неосознаваемы. Хобайтер применила свою технику на довербальных 1-и 2-летних детях, следя за ними, записывая их жесты и то, как они влияют на внимательных других, «как будто они крошечные обезьяны, которыми они, по сути, и являются», — говорит она. Она также разместила в Интернете короткие видеоклипы с жестами обезьян и попросила взрослых посетителей, которые никогда не проводили время с человекообразными обезьянами, угадать, что, по их мнению, они означают. Она обнаружила, что довербальные человеческие дети используют по меньшей мере 40–50 жестов из репертуара обезьян, а взрослые правильно угадывают значение записанных на видео жестов обезьяны со скоростью, «значительно выше, чем случайно ожидалось», как утверждают Хобайтер и Кирсти Э. Грэм, научный сотрудник лаборатории Хобайтера, сообщил об этом в статье для PLOS Biology за 2023 год.

Какие доказательства имеются?

Но для других отсутствие четких доказательств существования всех компонентов языка у других видов является, по сути, свидетельством их отсутствия. В книге 2016 года об эволюции языка под названием «Почему только мы», написанной совместно с лингвистом Робертом Бервиком, Хомский описывает общение животных как «радикально отличное» от человеческого языка. Сейфарт и Чейни в книге 2018 года отмечают «поразительные разрывы» между человеческой и нечеловеческой болтливостью. Звонки животных можно изменить; они могут быть добровольными и преднамеренными. Но они редко объединяются в соответствии с правилами, как это делают человеческие слова, и «по-видимому, передают лишь ограниченную информацию», пишут они. Если бы у животных было что-то похожее на полный набор языковых компонентов, которые есть у нас, говорит Кирби, мы бы уже знали об этом. Животные с такими же когнитивными и социальными способностями, как у нас, редко выражают себя систематически, как мы, используя общесистемные сигналы для различения различных категорий значений. «Мы просто не видим такого уровня систематичности в системах коммуникации других видов», — сказал Кирби в выступлении в 2021 году.

Поиски истоков языка еще не привели ни к печати царя Соломона, кольцу, которое волшебным образом дарует его владельцу способность разговаривать с животными, ни к будущему, представленному в рассказе Урсулы К. Ле Гуин, в котором теролингвисты корпят над рукописями. Муравьев, «кинетические морские писания» пингвинов и «нежная, мимолетная лирика лишайника». Возможно, этого никогда не произойдет. Но то, что мы знаем до сих пор, все равно привязывает нас к нашим животным. Больше не затерянные среди бессмысленных объектов, мы оказались в переделанном мире, наполненном разговорами других мыслящих существ, какими бы непостижимыми они ни были.

Животные разговаривают. Что это значит? Конец статьи. Также я планирую написать статью про жизнь животных в зоопарках и природных заповедниках. Про лресировку диких животных и еще о многом другом из мира животных