Стародавні гомініди говорили «в ніс»?

1. Яку функцію виконують горлові мішки?
2. Однак допомагали або заважали горлові мішки, коли гомініди стали намагатися говорити?
3. суть експерименту

Спроби вивчення еволюції мови наштовхуються на відоме перешкода: гортань - частина дихальної системи, що містить голосовий апарат людини - в викопному стані практично не зберігається. Наші читачі, можливо, знають про дослідження під'язикової кістки гомінідів, яка по невеликій кількості знахідок все-таки відома у викопному вигляді.

Будова цієї подковообразной кісточки, пов'язаної з м'язами горла і мови, служить непрямим (хоча і не безперечним!) «Маркером» того, міг або не міг її володар нормально говорити.

Автор статті, опублікованій тільки що на сайті журналу Journal of Human Evolution, поставив собі за мету розібратися в еволюції іншої структури, пов'язаної з гортанню. Йдеться про так званих горлових (або гортанних) мішках (air sacs, в російських ЗМІ цей термін чомусь переклали як «легенева альвеола» ...).

Горлові (гортанні) мішки - парні випинання слизової оболонки гортані, які зустрічаються у багатьох ссавців, в тому числі у всіх гоминоидов (людиноподібних мавп), крім людей. Логічно припустити, що вони були і у предків людини, але втрачені в процесі еволюції. Може бути, втрата горлових мішків пов'язана з виникненням і розвитком мови?

Горлові мішки у людиноподібних мавп знаходяться в мовному тракті вище голосових складок і нижче помилкових голосових складок, проходячи між щитовидним хрящем і під'язикової кісткою. У горил, шимпанзе і бонобо під'язикова кістка в місці з'єднання з горловими мішками має характерне чашкообразно здуття - тому по його наявності на під'язикової кістки викопних гомінідГомініди в "класичному" розумінні - сімейство прямоходящих приматів, що включає людей і їхніх викопних попередників. можна судити, мали вони горловими мішками.

Отже, Australopithecus afarensis , Судячи з будовою під'язикової кістки (відомої по знахідку дівчинки-австралопітечкі селам ), Понад 3 млн. Років тому ще мав цілком розвинені горлові мішки; а от Homo heidelbergensis близько 600 тисяч років тому і тим більше Homo neanderthalensis 60 тисяч років тому вже ці мішки втратили. Якщо припустити, що редукція горлових мішків пов'язана з розвитком мови - значить, афарский австралопитек ще не міг, а гейдельбергский людина вже міг нормально говорити.

Барт де Бур (Bart de Boer), лінгвіст з Університету Амстердама (Нідерланди), автор згаданої статті, займається вивченням акустичних ефектів, пов'язаних з горловими мішками.

Яку функцію виконують горлові мішки?

Який толк від них точно повинен бути, оскільки природний відбір до сих пір не відбракував цю особливість будови гортані приматів, незважаючи на те, що мішки ці можуть запалюватися і викликати серйозні захворювання. А на що годяться горлові мішки, крім видавання звуків? Однак досліди з видалення цих мішків у мавп приводили до суперечливих результатів.

Для надійної перевірки гіпотез потрібна фізична модель! - вирішив де Бур.

Передбачається, що «вокалізації» у стародавніх гомінідів, як і у більшості мавп, проводилися шляхом коливань голосових зв'язок, а характеристики видаваних звуків визначалися головним чином тим, на яких частотах резонував мовної тракт.

Аналіз показав, що при наявності таких, як у мавп, горлових мішків, оригінальний малюнок звуку зазнає 3 головних зміни (див. Рис.2).

По-перше, горловий мішок резонує, і створює посилення звуку на певній частоті (тобто у звуку з'являється додатковий низькочастотний резонанс).

По-друге, частоти оригінальних резонансів мовного тракту зміщуються.

По-третє, ці частоти зсуваються ближче один до одного. Крім того, на більш високих частотах з'являються ще додаткові резонанси і анти-резонанси. Причому ці ефекти виникають незалежно від виробленої артикуляції.

В результаті видається звук містить більше резонансів, і більш насичений на низьких частотах. Можливо, це допомагає тварині справляти враження на інших представників свого виду (особина, яка видає більш низький звук, здається крупней, ніж вона є насправді); крім того, такий звук може поширюватися на більшу відстань серед щільної листя.

Однак допомагали або заважали горлові мішки, коли гомініди стали намагатися говорити?

Ефект, аналогічний ефекту горлового мішка, може виникати, якщо говорити «в ніс». Адже носова порожнина також створює бічне відгалуження мовного тракту, чимось нагадує горловий мішок. Ви можете переконатися, що співрозмовника з закладеним носом буває непросто зрозуміти ... Звичайно, аналогія тут непряма. Необхідний експеримент.

Отже, дослідник розробив спрощену модель «базового мовного тракту», яка б відтворювала звук [a] (приблизно як перший голосний звук в англійському "father"). Модель складається з двох пластикових трубок - вузька трубка зображує голосову щілину, а прилегла до неї широка трубка такої ж довжини - це ротова порожнина.

Крім того, була створена модель мовного тракту, що виробляє звук [?] (Як в англійському "the") - також з двох труб, тільки на цей раз обидві труби одинакого діаметра.

Ще одна модель - широка трубка, поєднана з вузькою - видавала звук [y] (як у французькому "tu").

За словами автора, ці моделі відповідають простим артикуляційних дій людського мовного апарату. Третя трубка, що приєднується перпендикулярно двом іншим, імітувала горловий мішок.

За допомогою таких невигадливих пристроїв, шляхом постукування долонею по кінця трубки, генерувалися звукові імпульси обох типів - з "мішком" і без "мішка". Звуки записувалися, оцифровується, і потім відтворювалася коротка пульсуюча послідовність таких звуків з частотою, що знижується від 160 до 100 Гц (щоб зімітувати «інтонацію»). Виходило дійсно досить схоже на людський голос (переконайтеся - до статті де Бура додаються аудіофайли з прикладами звуків).

Дослідник звернув увагу, що при використанні моделей з «горловим мішком» звук ставав неприродно глухим.

Тепер треба було перевірити, наскільки розбірливі сигнали вийшли. Чи зможе людина розрізнити звуки в обох варіантах (без «горлового мішка» і з «мішком»), якщо відтворювати їх на тлі однорідного шуму?

суть експерименту

Досліди проводили на групі з 22 чоловік (13 жінок, 9 чоловіків, все - носії нідерландської мови, студенти університету, віком від 18 до 30 років).

Кожному випробуваному надягали навушники і просили визначити, який з двох можливих звуків він чує - в одній серії дослідів [a] або [?], В іншій серії - [a] або [y]. Якщо випробуваний мав труднощі з відповіддю, він вибирав варіант "я не знаю". Залежно від відповідей випробуваного, з кожним наступним відтворенням частка шуму в сигналі збільшувалася або зменшувалася. В результаті для кожного слухача визначали, при якому середньому співвідношенні «сигнал / шум» він дає 75% правильних відповідей.

Досліди показали, що при наявності горлового мішка звуки дійсно стають менш розбірливими, так як випробовувані могли їх розрізняти при істотно меншому рівні шуму. При цьому як з горловим мішком, так і без оного, відрізнити [a] від [?] Виявилося складніше, ніж [a] від [y] (що цілком природно, тому що звук [?] Ближче до [а], ніж звук [y]).

Таким чином, підтвердилося припущення, що горлові мішки, створюючи додаткові резонанси, зменшують «дистанцію» між звуками, роблячи їх більш схожими один на одного, а мова - нечленороздільні. Щоб говорити, суті з таким пристроєм мовного тракту потрібно більше артикуляційних зусиль.

Де Бур зізнається: безумовно, можна пояснити результати досвіду і тим, що звуки без горлового мішка більше схожі на людські, звичні для нас, і тому слухачам простіше їх розрізняти. Однак самі звуки, створювані пристроєм з «горловим мішком», чітко інтерпретувалися випробуваними як звуки мови ...

Цікаво - який результат дали б досліди, якби серед випробовуваних були нідерландці, а, наприклад, китайці або бушмени?

На жаль, повністю виключити такий ефект (кращого розпізнавання «знайомих» звуків) складно. В кінці статті де Бур пише, що готує новий експеримент, позбавлений даного недоліку. Що ж, описаний в статті досвід - нехай недосконала, але все ж спроба (чи не перша!) Експериментально перевірити, як могла звучати мова древніх гомінідів ...

У популярному матеріалі на сайті New Scientist де Бур пробує вгадати, які слова могли вимовляти наші предки, ще не позбулися горлових мішків? В цьому випадку голосні звуки стають схожими на «у» (як в слові "ugg"). Крім того, дослідження показують, що простіше вимовити конструкцію «спочатку приголосний, потім голосний», і при цьому найлегше зі звуком "u" поєднується приголосний «d». Значить, стародавні гомініди спочатку сказали 'duh', а вже потім 'ugg' - напівжартома резюмує де Бур ...

Ви можете самі перевірити, наскільки розбірливі звуки, створені за допомогою моделей де Бура (семпли наведені на сайті журналу New Scientist):

Коментар експерта, відомого лінгвіста Світлани Анатоліївни Бурлак (Інститут сходознавства РАН):

Мені дуже сподобалася ця робота. Коли я писала книгу " походження мови ", Я вичитала десь про ці мішки і негайно вставила цитату (правда, перевела невірно - як« повітряні мішки », а треба, виявляється,« горлові ») - чуло моє серце, що якусь роль вони повинні грати в походженні мови (раз у мавп і австралопітеків вони є, а у гейдельбержцев, неандертальців і сапієнсів - немає). і ось тепер бачу, яку.

Під час експерименту де Бура, як мені здається, два ключових моменти, чисто фізичних, що не залежать від того, хто що як розпізнає: по-перше, резонанси мовного тракту зміщуються ближче один до одного, а по-друге, з'являються додаткові резонанси і антирезонанса - причому з'являються незалежно від виробленої артикуляції.

З цього відразу слід негативна роль горлових мішків для членороздільності мови: якщо всі області посилення звуку зміщені по частоті ближче один до одного, це значить, що звуки все виходять дуже схожими один на одного. А для членороздільноюмови треба, навпаки, щоб звуки як слід відрізнялися. Чим більше можна зробити розрізняються звукових сигналів (не важливо, за рахунок чого), тим більше знаків буде в комунікативній системі, тим більше можна висловити. І незалежність від артикуляції - мавпам вона потрібна, щоб незалежно від того, що там робить рот, як язик повертається, крик все одно виходив приблизно той же самий. Для членороздільноюмови завдання протилежна: будь-якими способами домогтися якомога більшої кількості відмінностей. Щоб, повернувши мову інакше, губи витягнувши, роззявивши рота на іншу ширину і т.п., можна було зробити інший звук. А горлові мішки цьому вельми ефективно заважають.

Зате зниження висоти звуку для членороздільної мови не потрібно: функція мови - спілкуватися зі своїми родичами, а не залякувати сусідів на далеких підступах. А своїх родичів не обдуриш, вони тебе знають, як облупленого, і знижуй - що не знижують голос, все одно ніхто не подумає, що ти більший, ніж насправді. Ось і виходить, що від горлових мішків гоминидам (з якогось моменту), крім шкоди, ніякої користі.

У підсумку виходить цілком струнка картина: спочатку гомініди, як сучасні шимпанзе, роблять всякі нові знаки з жестів, і все в порядку. А потім вони починають робити знаряддя - і з жестами починаються труднощі. Виграє той, хто ще до жесту, по звуку загального збудження вгадає, що хотіли повідомити. Ну і, відповідно, виникає попит на максимально розбірливий звук, щоб по звуку вгадати було легше - а тут горлові мішки, які все звуки нівелюють. Хто зумів позбутися від цього «вантажу минулого», той ще на крок просунувся в напрямку Homo sapiens 'а. Гейдельбергськие люди, мабуть, вже досить добре просунулися - у них, як показали Ігнасіо Мартінес і його колеги ( http://www.pnas.org/content/101/27/9976/ ), З'являється додаткова область кращої чутності на високих частотах (див. Ось тут: www.pnas.org/content/101/27/9976/F3.large.jpg) . Тобто, горлових мішків вже немає, з'явилася можливість тонше розрізняти верхні складові звуку у вимові - і все вчаться використовувати ці відмінності. Виходило у всіх по-різному (на графіку видно, що у одних індивідів крива слуху ближче до людської, у інших - далі), у кого вийшло краще - той і став сапієнс.

Додаються звуки я теж послухала. Мені здалося, що [а] від [?] Дуже чітко відрізняється, навіть з мішками, а ось [y] вийшло дуже схоже на [?]. Але це не особливо показово - я всього лише ще один випробуваний, 23-й. А ось те, що змінюються чисто фізичні характеристики звуку, на мій погляд, набагато істотніше.

джерела:

Див. також: