Автор
Mélissa Berthet
Доктор биологических наук, специализирующийся на поведении животных, Цюрихский университет
Люди могут без труда говорить на бесконечном количестве тем, от нейробиологии до розовых слонов, комбинируя слова в предложения. Это возможно благодаря композиционности: способности объединять значимые единицы в более крупные структуры, значение которых определяется значением входящих в них единиц и способом их объединения.
В течение многих лет учёные считали, что только люди активно используют композиционность. Считалось, что общение животных — это в основном просто случайный набор звуков, и лишь в редких случаях используется композиционность. Однако наше новое исследование, недавно опубликованное в журнале Science, говорит об обратном.
Тщательно изучив вокальную коммуникацию бонобо в их естественной среде обитания, в заповеднике Коколопори в Демократической Республике Конго, мы обнаружили, что вокальная коммуникация между бонобо — нашими ближайшими ныне живущими родственниками, наряду с шимпанзе, — в значительной степени основана на композиционности, как и человеческий язык.
Бонобо издаёт звуки, сидя на ветке высоко на дереве, немного спрятавшись за листьями
Бонобо — находящиеся под угрозой исчезновения человекообразные обезьяны, обитающие в тропических лесах Демократической Республики Конго. Они живут большими группами, состоящими из самцов и самок, где иерархический ранг особи определяется рангом её матери и дружескими связями с самками. М. Сурбек, исследовательский проект «Бонобо Коколопори»
Словарь бонобо
Изучение композиционности у животных в первую очередь требует глубокого понимания того, что означают отдельные звуки и их комбинации. Это долгое время представляло собой проблему, поскольку сложно проникнуть в сознание животных и достоверно расшифровать значение их звуков.
Чтобы исправить это, мы разработали новый способ надёжного определения значения вокализации бонобо и использовали его для определения значения всех их отдельных криков и их комбинаций.
Мы предположили, что призыв бонобо может иметь разные значения. Он может отдавать приказ («Беги»), сообщать о будущих действиях («Я пойду»), выражать внутреннее состояние («Я боюсь») или относиться к внешним событиям («Здесь хищник»).Чтобы достоверно понять значение каждого звука и избежать человеческой предвзятости, мы подробно описали контекст каждого звука, используя более 300 контекстных параметров. Например, мы фиксировали наличие внешних событий (например, присутствие поблизости другого бонобо или группы обезьян) и поведение того, кто издавал звук, например, кормился ли он, путешествовал, отдыхал и так далее.
Мы также кодировали в течение двух минут после совершения звонка, что делал звонящий и что делали слушатели: начинали, продолжали и прекращали делать. Мы использовали это очень подробное описание контекста, чтобы придать звонкам смысл, где смысл — это контекстуальные параметры, связанные с произнесением этого звука. Например, если звонящий всегда начинает путешествовать после совершения определённого звонка, то этот звонок, скорее всего, означает «я буду путешествовать».
Благодаря такому подходу мы смогли составить полный список звуков, издаваемых бонобо, и их значений: своего рода словарь бонобо. Этот словарь представляет собой важный шаг в понимании коммуникации животных, поскольку исследователи впервые систематически определили значения всех звуков, издаваемых животными.
Композиционность бонобо
На втором этапе нашего исследования мы разработали метод, позволяющий определить, являются ли комбинации звуков у животных композиционными. Мы обнаружили множество комбинаций звуков, значение которых связано со значением их частей, что является ключевым признаком композиционности. Более того, некоторые из этих комбинаций звуков поразительно похожи на более сложные композиционные структуры в человеческом языке.
В человеческом языке композициональность может принимать две формы. В простой (или тривиальной) версии каждый элемент сочетания вносит свой вклад в значение целого независимо от других, и сочетание интерпретируется как сумма его частей. Например, «светловолосая танцовщица» относится к человеку, который одновременно является светловолосым и танцовщицей. Если этот человек также является врачом, мы можем сделать вывод, что он ещё и светловолосый врач.
В сложном (или нетривиальном) синтаксисе единицы в сочетании не имеют самостоятельного значения, а взаимодействуют таким образом, что одна часть сочетания изменяет другую. Например, «плохой танцор» не относится к плохому человеку, который к тому же является танцором. Действительно, если этот человек ещё и врач, мы не можем сделать вывод, что он плохой врач. Здесь «плохой» относится только к «танцору».
Предыдущие исследования, проведённые на птицах и приматах, показали, что животные могут формировать тривиальные композиционные структуры. Однако ранее было мало убедительных доказательств нетривиальной композиционности у животных, что подкрепляет идею о том, что эта способность присуща только человеку.
Чтобы определить, являются ли крики бонобо композиционными, мы использовали подход из лингвистики, согласно которому для того, чтобы считаться композиционной, комбинация должна соответствовать трём критериям:
Каждый из его элементов имеет разное значение.
Значение комбинации отличается от значения ее элементов.
Значение комбинации вытекает из значения ее элементов.
Кроме того, мы оценивали, является ли композиционная комбинация нетривиальной, определяя, является ли её значение чем-то большим, чем сумма значений её частей. Для этого мы создали семантическое пространство — многомерное представление значений криков бонобо, — которое позволило нам измерить взаимосвязь между значениями отдельных криков и их комбинаций.
Мы использовали метод, основанный на дистрибутивной семантике — лингвистическом подходе, который сопоставляет слова на основе сходства их значений. Идея заключается в том, что слова со схожими значениями используются в схожих контекстах. Например, слова «акула» и «животное» часто используются вместе со схожими словами, такими как «рыба» и «хищник», что говорит о том, что у них схожие значения. В то же время слова «животное» и «берег» используются в разных контекстах и имеют менее схожие значения. Этот подход позволяет достоверно представлять и измерять взаимосвязь между значениями разных слов.
Двумерное семантическое пространство с осями x и y от 0 до 1. Слово
Фиктивное семантическое пространство набора человеческих слов.
Применив эту методологию к вокализации бонобо, мы сопоставили значения звуков и их комбинаций в семантическом пространстве на основе контекста их использования. В конечном итоге это позволило нам определить, какие комбинации соответствуют трём критериям композиционности и, кроме того, демонстрируют ли они нетривиальную композиционность.
Мы выявили четыре комбинации звуков, значение которых связано со значением их отдельных частей, что является ключевым признаком композициональности. Важно отметить, что каждый тип звука встречался хотя бы в одной композиционной комбинации, подобно тому, как каждое слово может входить в состав фразы в человеческом языке. Это говорит о том, что, как и в человеческом языке, композициональность является фундаментальной особенностью коммуникации бонобо.
Более того, три комбинации вызовов имели поразительное сходство с более сложными нетривиальными композиционными структурами, встречающимися в человеческом языке. Это говорит о том, что способность сложным образом комбинировать типы вызовов не так уникальна для людей, как мы когда-то думали, намекая на то, что эта способность может иметь более глубокие эволюционные корни, чем предполагалось ранее.
Бонобо издаёт тихий писк, означающий «Я бы хотел…», перед свистом, который означает «Давай останемся вместе». В напряжённых социальных ситуациях эта комбинация означает что-то вроде «Давай расслабимся»
Эволюция языка
Важным результатом этого исследования является понимание эволюционных корней композиционной природы языка, которое оно дает. Если наши двоюродные братья бонобо в значительной степени полагаются на композиционность, как и мы, то наш последний общий предок, вероятно, делал то же самое.
Это говорит о том, что способность создавать сложные значения из более мелких звуковых единиц уже присутствовала у наших предков по меньшей мере 7 миллионов лет назад, если не раньше. Эти новые открытия показывают, что композициональность, вероятно, существовала задолго до появления людей, а не является уникальным свойством человеческого языка.