https://frosthead.com

Denne fuglsange deler matematiske kendetegn med menneskelig musik

Mød en af ​​de mest talentfulde sangere på Jorden: eremitttrosten ( Catharus guttatus ). Denne mellemstore nordamerikanske sangfugl har fået ros fra både musikere og ornitologer, fordi dens sange lyder markant musikalsk, med triller og lysbilleder, der minder om et trævindinstrument.

Relateret indhold

  • Disse fugle tilbringer vinter med at øve deres kærlighedssange til damerne
  • Disse spurve synger til beat af deres egen tromme
  • De truede fugle i disse kunstværker kan en dag gå Dodoens vej
  • Fuglhoved gennembrud

Nu viser det sig, at der er noget grundlæggende matematik bag fuglens sange, ifølge en undersøgelse offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) . Hermit-thrushes ser ud til at foretrække sang i harmoniske serier - en grundlæggende komponent i menneskelig musik. Fuglenes musikalske smag er sandsynligvis et produkt af biologi, der kan give ledetråde i en ældgamle debat: Hvor meget af menneskelig musiks oprindelse er biologisk versus kulturelt?

Menneskelige sange er forankret i matematik. En harmonisk serie inkluderer en grundlæggende basisnote efterfulgt af toner, der øges i lydfrekvens baseret på multipla af den note. Forskere har længe været fascineret af tanken om, at fuglesange måske har nogle af de samme kendetegn ved menneskelig musik, men undersøgelser af, om fugle foretrækker harmonier, har givet modstridende resultater.

I årenes løb har nogle ornitologer hævdet, at eremitt-thrushen synger alle slags musikskalaer, inklusive major, minor og pentatonisk (en fælles skala med fem toner). ”Idéen om, at eremit thrushes synger skalaer - især pentatoniske vægte - synes at have fanget den menneskelige fantasi og er blevet gentaget så ofte, at mange mennesker antager, at det er sandt, ” siger Emily Doolittle, en komponist ved Cornish College of the Arts i Seattle. Doolittle og hendes kollega Tecumseh Fitch, en biolog ved universitetet i Wien, forsøgte at tilbagevise disse påstande - hvilket gjorde deres resultater desto mere overraskende.

Mandlig eremitt thrushes synger 6 til 10 typer sange, alle begynder med en lang fløjte. De fleste er høje og hurtige. Ved hjælp af optagelser fra Borror Laboratory i Ohio State begyndte Doolittle og Fitch at analysere tonehøjderne på 114 forskellige sangtyper fra 14 mandlige eremitt thrushes. ”Når man lytter til sangene i fuld fart, er de meget attraktive, men vi havde ikke noget, at vi ville høre den harmoniske serie i dem, ” siger Doolittle. De begyndte først at samle harmonier, når de sænkede sangene. ”Det sprang ud mod os, ” minder Doolittle.

Med dette eksempel på en eremit thrush-sang kan du høre selve sangen og derefter de samme toner i en harmonisk serie:

For at sikre, at de ikke bare hørte, hvad der lød kendt for deres egne musikalske ører, samarbejdede forskerne med statistikere Bruno Ginras og Dominik Endres for at analysere fuglenes tonehøjdeudvalg. Til sammenligning kørte de den samme analyse af sange, der blev spillet på et trævindinstrument kaldet et alforno.

For 71 af sangene kunne de bestemme forskellige, stabile toneleje for mindst 10 toner i sangen. Ud af disse fulgte 54 sange - cirka 70 procent af dem - harmoniske intervaller. Her er et andet eksempel på en harmonisk eremet thrush-sang:

Og her er den langsomme version:

Blot 5 procent af fuglesangene var knyttet til tilfældig tonehøjdegenerering og dermed klassificeret som ikke-harmonisk. Her er en ikke-harmonisk eremit thrush sang:

Og her er den langsomme version:

Mens nogle sange ikke følger harmoniske serier, er det tydeligt, at eremittrasten, uanset årsag, foretrækker at synge dem, der gør det. Sangene kommer ikke fra fysikken i eremittrøstens vokalveje, fordi traktaten ikke er fleksibel nok til blot at fremstille alle disse serier. Så fuglen skal gøre noget for at vælge noterne. For eremitt-thrushen kan harmonisk nøjagtighed være en måde for kvinder at evaluere mandlige sange i parringssæsoner. Eller harmoniske serier kan simpelthen være lettere at huske, som de er for mennesker.

Doolittle er omhyggelig med at påpege, at disse fugle ikke strukturerer deres sange baseret på skalaer. Det indebærer en grad af musikalisk teori hos fugle, som vi ikke har nogen måde at bevise på - i det mindste for nu. Iagttagelser af den hvidstrupede mus ( Zonotrichia albicollis ) og nattergalnøglen ( Microcerculus philomela ) antyder, at disse fugle ikke bruger intervaller, der findes i menneskelig musik. Endnu andre arter, som strejker af tropisk boubou ( Laniarius aethiopicus ) og musikalske vrider ( Cyphorhinus arada ) ser ud til at foretrække dem. En anden nylig undersøgelse fandt, at huskyllinger også foretrækker konsonantnotater.

”Den harmoniske serie er et fysisk fænomen, ikke en kulturelt specifik konstruktion, ligesom enhver skala, så det giver mening, at dette kunne findes i sange af en række forskellige arter, ” siger Doolittle. Så hvad ville det betyde for mennesker, hvis vi deler disse musikalske fortællinger med fugle?

”Hvis et aspekt af musik ikke kun findes i mennesker, men også i en række forskellige ikke-menneskelige arter, antyder dette, at der kan være noget i vores fælles biologi, der forudsætter os for at finde det aspekt interessant, eller attraktivt eller let at synge, ”siger Doolittle. Thrush-studiet forstærker forestillingen om, at menneskelig musik er et produkt af både biologi og kultur - men måske er der mere biologi ved spil, end vi troede.

Denne fuglsange deler matematiske kendetegn med menneskelig musik