Hvordan sangfugle lærer en ny sang

For en sangfugl, at lære en ny sang svarer til, at et barn lærer et nyt sprog. Zebrafinker nærmer sig denne udfordring trin for trin, og endda gøre en omvej i processen - ved at tage sangstavelser, som de allerede kender, og tilpasse dem til de stavelser, som de skal lære. I denne læringsfase stavelsessekvensen bliver ofte blandet sammen. Fuglene arrangerer så de nyindlærte stavelser i den rigtige rækkefølge i næste indlæringsfase. Forskere ledet af Richard Hahnloser, en professor ved Institute of Neuroinformatics drevet af ETH Zürich og Zürich Universitet, har rapporteret disse resultater i den seneste udgave af tidsskriftet Naturkommunikation .

"Zebrafinkerne har udviklet strategien med at opdele en opgave så kompleks som at lære en ny sang i dele, der er nemme at administrere, " siger Hahnloser. "Dette giver dem mulighed for at udvide deres repertoire med minimal indsats."

Forskerne gjorde denne opdagelse i et forsøg med unge fugle, der var mindre end en måned gamle ved starten af ​​undersøgelsen. På daglig basis, forskerne udsendte en sang til fuglene, som fuglene så lærte. Efter en måned, forskerne ændrede sangen, og fuglene forsøgte at tilpasse deres sang til den nye. "I naturen, fugle tilpasser instinktivt deres sange til voksenfugle af samme art, "forklarer Hahnloser. Forskerne registrerede alle vokaliseringer foretaget af fuglene og brugte en computer til at evaluere dem stavelse for stavelse.

Lydeksempler

Bogstaverne repræsenterer forskellige stavelser (hver med en bestemt tonehøjde):+ og - for en positiv og negativ halvtoneændring, ++ for en hel toneændring.

Fugl, der har mestret sangen ABC, med opgaven at lære sang AC++B. I et første skridt, fuglen ændrer tonehøjden for stavelse C og synger ABC++. Først i et andet trin arrangerer fuglen stavelserne i den rigtige rækkefølge AC++B.

Fugl, der lærte sangen ABCB+ i første omgang, med den svære opgave at lære en anden sang AB++CB-. Fuglen skal lære at synge stavelse B både en hel tone højere og en hel tone lavere. At gøre dette, det gør en omvej via sangen AB-CB ++. Det betyder, at den først ændrer stavelserne hver med en halvtone (to små ændringer) og derefter forsøger at arrangere stavelserne i den rigtige rækkefølge - hvilket faktisk ikke en eneste fugl opnåede i forsøget. Fuglene nåede voksenalderen i løbet af forsøget; voksne fugle ændrer ikke længere deres sang.

Computerlingvistik med lignende metoder

"Interessant nok, fuglenes strategi minder meget om de bedste metoder, der i øjeblikket anvendes i computerlingvistik til at sammenligne dokumenter, " siger Hahnloser. Disse algoritmer sammenligner skriftlige dokumenter ved at betragte deres ord i deres kontekst, men uanset deres nøjagtige rækkefølge. Ved at sammenligne milliarder af tekster, disse algoritmer kan estimere ligheden mellem to ord i form af et tal. På denne måde for eksempel, de identificerer, at ordene "hus" og "bygning" har næsten samme betydning.

Disse computerprogrammer kan også søge i millioner af dokumenter for at identificere, hvilken der mest ligner en given tekst, ved at bestemme, hvilket dokument der indeholder det ordforråd, der lettest kan tilpasses til sammenligningstekstens ordforråd. "Dagens dataloger bruger derfor den samme strategi, som sangfugle udviklede - fuglene har sandsynligvis brugt den i millioner af år, "siger Hahnloser.

Hypoteser for undersøgelser på mennesker

Det er stadig usikkert, om spædbørn bruger en lignende tilgang, når de lærer deres første- eller andetsprog. Imidlertid, Hahnloser mener, at der er talrige ligheder mellem den måde, mennesker lærer at tale på, og den måde, fugle lærer deres sange på. Sangfugleforskning har allerede vist slående paralleller med taleudvikling hos små børn. For eksempel, tidligere undersøgelser viste, at småfugle og småbørn praktiserer hver enkelt stavelse i udstrakt grad gennem duplikering (med børn, for eksempel, "baba" eller "dodo"). Disse undersøgelser viste, at begge fortsætter med at gøre det, når de lærer nye stavelser, selv efter at de allerede mestrer vokaliseringer indeholdende to forskellige stavelser (med børn, for eksempel, "kanin").

Hahnlosers seneste forskning i sangfugle har ført til den hypotese, at små børn også bruger en minimalistisk tilgang, når det kommer til at lære et fremmedsprog; de lærer nye lyde (f.eks. de nasale vokaler eller rulning af R'et på fransk) ved minimalt at tilpasse de lyde, de allerede kender, først uden at overveje konteksten af ​​disse lyde på fremmedsproget. Imidlertid, yderligere undersøgelser er stadig nødvendige for at fastslå, om dette faktisk er tilfældet.