Поиски алфавита

Эволюционный отбор речевых звуков

Анализ совокупности полученных данных по категориальности восприятия животными сложных звуков позволил ряду американских исследователей предположить, что в процессе развития животного мира набор речевых звуков также проходил эволюционный отбор. Именно поэтому они так идеально подходят к слуховой системе не только человека, но и других млекопитающих. Однако это пока является только предположением. Не подлежит сомнению другое, а именно то, что восприятие животными внутривидовых звуковых сигналов также категориально.

Категориальность восприятия внутривидовых сигналов была продемонстрирована Ч. Сноудон и Дж. Пола на примере карликовой игрунки. Эта исключительно интересная обезьянка входит в семейство мармозеток. Несмотря на свою миниатюрность, игрунка (по размеру не больше крупной мыши) является подлинным приматом, имеющим много родственных признаков с человеком. Особенно поражает внимательный, осмысленный взгляд ее больших, обрамленных светлой шерстью глаз. Живет эта обезьянка в верховьях Амазонки, в районе где сходятся границы Бразилии, Перу и Колумбии, а также в Эквадоре. Игрунки ведут дневной, древесный образ жизни. Обычно они объединены в семейные группы. Каждая такая группа, как правило, состоит из двух-четырех взрослых особей, трех подростков и двух малышей. Общаясь между собой, они быстро по-птичьи щебечут, чирикают, визжат. У этих обезьянок было выделено пять типов криков, которые являются контактными ориентировочными сигналами, соответствующими определенным поведенческим ситуациям. Все они представляют собой трели, то есть в данном случае звуки с частотной модуляцией, представленной на динамическом спектре в виде синусоиды. Наиболее типичным сигналом для этих обезьян является трель, издаваемая с закрытым ртом. Она вызывает ответную звуковую реакцию животных - тоже трель. Другая трель, издаваемая с открытым ртом, не приводит к заметным изменениям в поведении окружающих животных. Акустически обе трели отличаются глубиной частотной модуляции и значениями частоты основного тона. По длительности эти трели тоже разные, хотя этот параметр в обоих сигналах подвержен большим изменениям.

Спектрограммы двух разных трелей, издаваемых карликовой игрункой
130. Спектрограммы двух разных трелей, издаваемых карликовой игрункой. При общении друг с другом игрунки издают пять типов частотно-модулированных трелей, различающихся по частоте и длительности звуков. Здесь представлены два типа, а именно: трели, издаваемые обезьянкой с закрытым и открытым ртом. "Трель с закрытым ртом" в отличие от "трели с открытом ртом" побуждает услышавших ее обезьянок отвечать также трелью. Эта особенность поведения карликовых игрунок позволила ученым использовать трель, издаваемую с закрытым ртом, для изучения восприятия животными сложных звуков.

Эксперименты с игрунками были основаны на использовании естественной звуковой активности животных. В процессе опытов обезьянкам давали прослушивать синтезированные варианты их естественных криков, в которых произвольно и независимо меняли длительность, частотный диапазон, частоту модуляции и частоту основного тона. Характер ответов обезьянок на эти стимулы показал, что физические характеристики сигналов могут изменяться в весьма больших пределах, прежде чем у животных исчезнет адекватная реакция на них. Однако несмотря на такое безразличие обезьян к изменению слышимых ими сигналов, их звуковые ответы всегда четко отражали границы, заложенные в основу восприятия игрунками этих звуков. Так, например, при возрастании длительности сигнала от 176 до 249 миллисекунд характер и уровень реагирования животных практически не меняются. Но дальнейшее, хотя и совсем незначительное - всего на 8 миллисекунд, удлинение звука приводило к резкому падению числа ответов животных. Столь же резкие границы восприятия обнаружены при изменении диапазона частот и частотной модуляции сигнала. С другой стороны, для прочих физических параметров трелей, например для значения частоты основного тона, не обнаружилось таких резких границ.

После получения доказательства категориального восприятия игрунками собственных сигналов были проведены эксперименты на людях. При этом испытуемым не удалось продемонстрировать категориальный характер реакции на трели обезьян, так как они обнаруживали более тонкие различия в модельных сигналах, чем игрунки. Следовательно, в данном случае восприятие человеком коммуникационных сигналов обезьян отличается от восприятия их самими животными. Это обстоятельство указывает на серьезные трудности, возникающие при изучении системы звуковой связи у животных, так как классификация биокоммуникационных сигналов чаще всего производится на основе их слуховой оценки именно человеком.