У людей і найбільших тварин на Землі більше спільного, ніж вважалося: що виявили вчені

Пісні китів — те, чим так захоплюються люди й що ми воліємо слухати, щоб розслабитися. Нове дослідження вчених показує, що пісні китів не просто красиві, вони також є найважливішою і найскладнішою формою спілкування, пише IFLScience.

Дослідження показує, що вокалізації деяких видів китів слідують двом лінгвістичним законам ефективності, які також спостерігаються і в людській мові:

• закону Менцерата;
• закону Ципфа (він відповідає майже всім людським мовам).

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Автори дослідження зазначають, що це хороші новини для вчених, які коли-небудь сподіваються поговорити з китами. Науковці також зазначають, що дійшли до того самого, що й інше новаторське дослідження співу китів, у якому використовували методи, зазвичай використовувані для вивчення людських немовлят. Результати також вказують на те, що вокалізації китів слідують закону стислості Ципфа — це вказує на те, що кити, як і люди, еволюціонували, щоб робити свою голосову комунікацію більш ефективною.

Здатність видавати звуки дуже важлива, проте вона також може бути небезпечною. По-перше, вміння говорити може допомогти попередити побратимів про загрозу, що насувається, по-друге, якщо ви видаєте багато шуму, це може привернути небажану увагу хижаків. Цікаво, що ця здатність відіграє важливу роль як для хижаків, так і для здобичі.

Закон Менцерата і закон Ципфа фокусуються на цьому виді оптимізації. Перший говорить про те, як довгі слова або вокалізації ефективніші, якщо складаються з коротших елементів; водночас другий говорить про те, що загальні та короткі елементи будуть використовуватися частіше в ефективній мові, ніж довші та рідкісніші.

Робота команди під керівництвом Мейсона Янгблуда з Інституту передових обчислювальних наук Університету Стоуні-Брук, стала першим великомасштабним метааналізом лінгвістичної ефективності в спілкуванні китів, який охопив 16 видів і понад 610 000 вокальних елементів з 24 досліджень. Це ознаменувало безпрецедентний діапазон видів китоподібних, і дані потім були безпосередньо зіставлені з людськими мовами.

Результати показали, що 11 із 16 видів китів дотримувалися закону Менцерата, причому довші елементи в їхніх вокалізаціях з більшою ймовірністю складалися з коротших елементів. Цікаво, що у деяких видів це виявилося навіть сильнішим, ніж у людській мові — потенційно вказує на те, що кити розвинули більш ефективні засоби спілкування.

Водночас закон скорочення Ципфа, як виявилося, застосовний лише до синіх і горбатих китів, хоча лише п'ять видів могли бути досліджені на предмет цього закону — вчені звинувачують обмеження даних. Горбаті кити, відомі своїми піснями, вийшли на перше місце як вид з найбільш схожою на мову вокальною ефективністю, демонструючи обидва закони у своїй чудовій музиці.

Передбачається, що унікальна культурна еволюція, ймовірно, сприяє складності та ефективності пісні горбатих китів. Ці кити проходять через пісенні "революції", придумуючи нові пісні, а потім поширюючи їх серед китів по всьому Тихому океану. Як правило, мелодії цих тварин починаються простіше, а потім стають дедалі докладнішими в міру поширення.

За словами Янгблада, найбільш захопливим в отриманих результатах виявилося те, що комунікація розвивається схожим чином серед широкого спектра видів, багато з яких видають звуки з різних причин. Наприклад, горбаті та гренландські кити співають, щоб привабити партнерів, косатки та дельфіни видають звуки, щоб координувати поведінку під час полювання та інших видів діяльності, а кашалоти передають інформацію про кланову приналежність. Попри ці відмінності у функціях, послідовності спілкування цих тварин, мабуть, еволюціонували для підвищення ефективності з часом, як і в людських мовах.

У другому дослідженні вчені вивчили записи горбатих китів Нової Каледонії за семирічний період, що дало їм змогу визначити, чи містять пісні закономірності, що відповідають розподілу частот Ципфа. Воно також було одним із перших, хто застосував методи лінгвістичної сегментації до структури пісні китів, метод, який зазвичай використовується для вивчення людських немовлят.

Результати вказують на те, що послідовності пісень слідували розподілу частот Ципфа, оскільки кілька послідовностей з'являлися часто, тоді як більшість були рідкісними. Ця закономірність відображає розподіл частот слів, який можна побачити в людських мовах.

За словами співавторки дослідження, докторки Еллен Гарланд зі Школи біології Університету Сент-Ендрюс, виявлення цієї прихованої мовної структури в пісні китів виявилося несподіваним, однак воно вказує на те, що подібна культурна поведінка має вирішальне значення для розуміння еволюції складної комунікації у тваринному світі. Результати також відкривають цікаву можливість, що подібна статистична структура буде виявлена скрізь, де складна послідовна поведінка передається культурно.

Передбачається, що результати нового дослідження в майбутньому дадуть змогу вченим краще відстежувати китів в океані, оскільки дрібномасштабні відмінності в піснях між популяціями можуть дати змогу провести швидку широкомасштабну оцінку структури популяції та її зв'язності.

Раніше Фокус писав про те, що вчені розповіли, скільки китів насправді вміють співати.