https://frosthead.com

This Bird's Songs Del matematiske kjennetegn med menneskelig musikk

Møt en av de mest talentfulle sangere på jorden: eremitttrosten ( Catharus guttatus ). Denne mellomstore nordamerikanske sangfuglen har fått ros fra både musikere og ornitologer fordi sangene hans høres markant musikalske ut, med triller og lysbilder som minner om et treblåsinstrument.

Relatert innhold

  • Disse fuglene bruker vinter på å øve på kjærlighetssangene sine for damene
  • Disse spurgene synger til Beat of Your Own Trommel
  • De truede fuglene i disse kunstverkene kan en dag gå Dodoens vei
  • Gjennombrudd av fuglen

Nå viser det seg at det er litt grunnleggende matematikk bak fuglens sanger, ifølge en studie publisert i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) . Eremitt-trostene ser ut til å foretrekke sang i harmoniske serier - en grunnleggende komponent i menneskelig musikk. Fuglenes musikalske smak er sannsynligvis et produkt av biologi, noe som kan gi ledetråder i en eldgamle debatt: Hvor mye av menneskets musikk opprinnelse er biologisk kontra kulturelt?

Menneskesanger er forankret i matte. En harmonisk serie inkluderer en grunnleggende basenotat etterfulgt av noter som øker i lydfrekvensen basert på multipler av den lappen. Forskere har lenge vært fascinert av tanken om at fuglesanger kan ha noen av de samme kjennetegnene for menneskelig musikk, men studier om fugler foretrekker harmonier har gitt motstridende resultater.

I løpet av årene har noen ornitologer hevdet at eremitttrosten synger alle slags musikalske skalaer, inkludert major, minor og pentatonisk (en vanlig skala med fem noter). "Ideen om at eremitt trøster synger skalaer - spesielt pentatoniske skalaer - ser ut til å ha fanget den menneskelige fantasien og har blitt gjentatt så ofte at mange antar at det er sant, " sier Emily Doolittle, en komponist ved Cornish College of the Arts i Seattle. Doolittle og hennes kollega Tecumseh Fitch, en biolog ved universitetet i Wien, forsøkte å tilbakevise disse påstandene - noe som gjorde resultatene deres desto mer overraskende.

Mannlig eremitt trøster synger 6 til 10 typer sanger, alt begynner med en lang fløyte. De fleste er høye og raske. Ved å bruke innspillinger fra Borror Laboratory i Ohio State, begynte Doolittle og Fitch å analysere toneangivelsene til 114 forskjellige sangtyper fra 14 mannlige eremitt-thrushes. "Å lytte til sangene i full fart, de er veldig attraktive, men vi hadde ikke noe som kan høre den harmoniske serien i dem, " sier Doolittle. De begynte bare å plukke opp harmonier når de bremset sangene. "Det hoppet ut mot oss, " husker Doolittle.

Med dette eksemplet på en eremitt-trush-sang, kan du høre selve sangen og deretter de samme tonene i en harmonisk serie:

For å sikre at de ikke bare hørte det som hørtes kjent ut for sine egne musikalske ører, gikk forskerne sammen med statistikere Bruno Ginras og Dominik Endres for å analysere fuglenes tonehøydeutvalg. Til sammenligning kjørte de den samme analysen på sanger spilt på et treblåsinstrument kalt en alfornø.

For 71 av sangene kunne de bestemme distinkte, stabile tonehøyder for minst 10 noter i sangen. Av disse fulgte 54 sanger - omtrent 70 prosent av dem - harmoniske intervaller. Her er et annet eksempel på en harmonisk eremitt-trush-sang:

Og her er den langsomme versjonen:

Bare 5 prosent av fuglesangene var knyttet til tilfeldig tonehøydegenerering og dermed klassifisert som ikke-harmonisk. Her er en ikke-harmonisk eremitt-thrush-sang:

Og her er den langsomme versjonen:

Mens noen sanger ikke følger harmoniske serier, er det tydelig at eremitttrosten, uansett årsak, har en preferanse for å synge de som gjør det. Sangene kommer ikke fra fysikken i eremitttrøstens vokalvei, fordi traktaten ikke er fleksibel nok til å produsere alle disse seriene. Så fuglen må gjøre noe for å velge notene. For eremitt-trost kan harmonisk nøyaktighet være en måte for kvinner å evaluere mannlige sanger i løpet av paringssesongene. Eller harmoniske serier kan ganske enkelt være lettere å huske, som de er for mennesker.

Doolittle er nøye med å påpeke at disse fuglene ikke strukturerer sangene sine basert på skalaer. Det ville innebære en grad av musikalsk teori hos fugler som vi ikke har noen måte å bevise på - i det minste foreløpig. Observasjoner av den hvite strupen ( Zonotrichia albicollis ) og nattergalen ( Microcerculus philomela ) antyder at disse fuglene ikke bruker intervaller som finnes i menneskelig musikk. Enda andre arter, som streik fra tropisk boubou ( Laniarius aethiopicus ) og musikalske vrider ( Cyphorhinus arada ) ser ut til å foretrekke dem. En annen nyere studie fant at også kyllinger fra hjemmet viser preferanse for konsonantnotater.

"Den harmoniske serien er et fysisk fenomen, ikke en kulturspesifikk konstruksjon, som en hvilken som helst skala, så det er fornuftig at dette kan finnes i sanger av en rekke forskjellige arter, " sier Doolittle. Så hva vil det bety for mennesker hvis vi deler disse musikalske fortellingene med fugler?

"Hvis et aspekt av musikk ikke bare finnes hos mennesker, men også i en rekke ikke-menneskelige arter, antyder dette at det kan være noe i vår delte biologi som disponerer oss for å finne det aspektet interessant, eller attraktivt eller enkelt å synge, sier Doolittle. Traststudien forsterker forestillingen om at menneskelig musikk er et produkt av både biologi og kultur - men kanskje er det mer biologi på spill enn vi trodde.

This Bird's Songs Del matematiske kjennetegn med menneskelig musikk