鳥の言葉の初心者向けガイド: 鳥は自分が何を言っているか知っているのでしょうか?

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リヴァイアサンプレス:

人間に最も近い遺伝的親戚である非ヒト霊長類において、人間の言語に類似したと呼べる情報交換の手段が発見されていないからこそ、私たちは言語を「文明の象徴」とみなしているのです。このため、鳥類の言語は、人間以外の霊長類を凌ぐ言語能力を持つとして、広く注目を集めています。

進化論もオッカムの剃刀に従います。鳥類独自の「言語」の発達も、需要主導の発展の結果である可能性がある。鳥類の脳の容量は非常に小さいですが、需要主導の発達により言語に関連する構造的特徴を発達させることは避けられません。結局のところ、比較すると、私たちを含む霊長類は豊かなボディーランゲージを持っており、鳥は洗練された発声構造のおかげで、音を使って情報を伝達しています。オウムやムクドリなどの飛翔模倣者を除いて、人間のように話すことを学ぶことができる動物はまだ発見されていません。

人間特有の能力を探求するとき、私たちはしばしば自分自身を最も近い親戚である類人猿と比較します。しかし、私たちの研究が人間の典型的な能力である言語に目を向けると、科学者たちは光り輝く手がかりがさらに遠くにあることを発見した。

発声学習は人間の言語を可能にする強力な才能です。赤ちゃんは音や言葉を聞き、記憶を形成し、それらの音を発音しようとします。成長するにつれてこの能力が強化されます。実際、ほとんどの動物は音を真似することができません。非ヒト霊長類は生来の発声能力を使って新しい音を発することを学ぶことができるが、意味のある音の組み合わせを学習することは示されていない。

興味深いことに、イルカやコウモリなど、私たち人間とより遠い親戚関係にある哺乳類の中には、この能力を持つものがいます。

しかし、進化の樹の枝々に散らばる人間以外の言語学習者の中で、最も印象的なのは鳥類だ。鳥類にとって、言語学習は朝飯前なのだ。

オウム、オリオール、ハチドリはすべて新しい音を学ぶことができます。このグループの一部の種の鳴き声や歌は、意識的に情報を伝達したり、音声学、意味論、単純な構文など、人間の言語の範囲内の概念を含んでいたりするなど、人間の言語と多くの類似点を持っています。類似点はそれだけではありません。言語を学習する能力を持たない種と比較すると、彼らの脳の構造は人間に似ています。

「こうした一貫性が、過去10年間の研究の爆発的な増加につながった」と、キンカチョウの歌学習の社会的側面を研究しているコロンビア大学の動物行動学者ジュリア・ハイランド・ブルーノ氏は言う。 「多くの人が鳥の鳴き声を人間の言語と比較しています。」

ハイランド・ブルーノ氏がキンカチョウを研究対象に選んだのは、キンカチョウがほとんどの渡り鳥よりも社交的だからである。彼らは小さな群れで移動し、時には大きな群れに加わることもあります。 「これらのコミュニティで、文化的に伝わる発声を彼らがどのように学んでいるのかに興味があります」とハイランド・ブルーノ氏は語った。 [ハイランド・ブルーノは、2021年にAnnual Review of Linguistics誌に発表された「鳥の歌の名前の学習と文化および人間の言語との比較」という論文の共著者です。 】

(www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-linguistics-090420-121034)

鳥の歌も人間の言語も、発声学習を通じて「文化的に」次の世代に受け継がれていきます。同じ鳥でも、地理的に離れた異なる個体群の鳴き声は時間の経過とともに変化し、最終的には地域的な違いを形成します。これは、人間の言語における異なるアクセントや方言の発達と非常によく似たプロセスです。

これらの類似点を知ると、鳥には独自の言語があるのだろうかと疑問に思うのは当然です。それはおそらく言語をどのように定義するかによって異なります。

「言語学者が定義するような言語を彼らが持っているとは言いません」と神経科学者のエリック・ジャービス氏は言う。ジャービス氏はニューヨーク市ロックフェラー大学の出身で、鳥の鳴き声と人間の言語に関するブルーノ氏の論文の共著者である。しかし、神経生物学の観点から鳥の音声コミュニケーションを研究するジャービス氏のような科学者は、「鳥は、いわゆる言語の断片的または原始的な形態を持っていると言えるでしょう」と語る。

「愛」という言葉と同じように、人々にその意味を尋ねると、人によって異なる答えが返ってきます。ある程度、標準的な答えはありません。

「話し言葉には多くの要素があり、その一部は他の生物よりも多くの生物に共有されている」とジャービス氏は言う。たとえば、非常に一般的な要素の 1 つは聴覚学習です。犬は「座れ」という口頭の命令にどのように反応するかを学ぶことができます。人間や鳥が行える発声学習は非常に特殊な部分であり、もちろん他の動物もある程度はこの能力を持っています。

(www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aax0287)

鳥の言語の文法

人間の言語の重要な要素は意味論、つまり単語がどのようにつながって意味を形成するかです。これまで科学者たちは、人間の言語とは異なり、動物の鳴き声は、何の情報も伝えずに単に感情を表現する不随意の行動であると信じてきました。しかし、過去40年間に行われた多数の研究により、かなりの数の動物が異なる鳴き声から異なる意味を区別できることが指摘されています。

多くの鳥は、さまざまな天敵に警告するためにさまざまな鳴き声を使います。木の穴に巣を作るシジュウカラは、カラスにひなが引きずり出されないように、ひなを巣の中に引っ込めさせる鳴き声を出す。もう一度鳴くと、ヒナたちは木の上のヘビを避けるために巣から飛び出します。シベリアカケスは、天敵であるタカのさまざまな行動（止まり木に止まったり、餌を探したり、積極的に攻撃したり）に応じて鳴き声を変えます。それぞれの鳴き声は、周囲のカケスから異なる反応を引き起こします。アメリカコガラは鳴き声の中の「カチカチ」という音の数で捕食者の大きさと危険度を示します。

(www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003347213004661)

(www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982207024189)

(www.science.org/doi/10.1126/science.308.5730.1853a)

最近の 2 つの研究では、特定の鳥の鳴き声の順序が意味に影響を与える可能性があることが示唆されています。まだ議論はありますが、これが単語やさまざまな要素の組み合わせに対する制約、つまり人間の言語における統語法の原型であると考えられています。この古典的な例は、語順と構文がどのようなものかを説明するためによく使用されます: dog bites man vs man bites dog。

警告に加えて、多くの鳥は鳴き声を使って同種の仲間を召喚します。アメリカコガラとミナミシロチメドリは、警告の鳴き声と仲間を募集する鳴き声を組み合わせて新しい鳴き声を作ることができ、これは集会の呼び声のように使われ、仲間を召集して一緒に戦わせたり捕食者を追い払ったりする。鳥たちはこの呼び声を聞くと、敵を探しながら召喚者に近づきます。

(www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982217307662)

(www.pnas.org/content/113/21/5976.short)

鳥のさえずりが組み合わされる順序は、アメリカコガラにとって意味をなしており、これは、人間の言語で統語法として知られている語順規則の原始的なプロトタイプを彼らが持っていることを意味しているのかもしれない。

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東京大学の動物行動学者鈴木敏孝氏が率いる研究チームは、アメリカコガラの場合、鳴き声の順序に意味があることを発見した。鈴木氏のチームが野生のシジュウカラに「警告＋鳴き声」の組み合わせを吹いたところ、人工的に逆の組み合わせの「鳴き声＋警告」を吹いたときよりもはるかに多くのシジュウカラの群れが集まった。

もちろん、次のように理解することもできます。これは、単に彼らが慣れている「警告 + 呼び出し」のシーケンスに反応しているだけで、実際には各部分の意味を理解していないためです。これに応えて、科学者たちはこの問題をテストする独創的な方法を考案しました。

エボシガラは交尾相手を募集するための独自の鳴き声を持っており、野生のアメリカコガラもその鳴き声を理解して反応することができます。鈴木氏のチームが、コガラとアメリカコガラの鳴き声を組み合わせて流したところ、アメリカコガラは鳴き声を聞いて近づくという同じ反応を示した。もちろん、呼び出しは「警告 + 呼び出し」の正しい順序で行われなければなりません。

この結果は、動物のコミュニケーションシステムと人間の言語の間に新たな共通点があることを示していると、鈴木氏とその同僚は2017年にCurrent Biology誌に発表した論文で述べている。

「しかし、シジュウカラとツグミの鳴き声の組み合わせが、はるかに複雑なシーケンスを含む人間の話し言葉に類似しているかどうかを判断するのはそれほど簡単ではありません」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の神経科学者アダム・フィッシュバイン氏は言う。 「もしそれが言語のようなものだとしたら、鳴き声の組み合わせは膨大な数になるはずです。鳥の鳴き声のシステムは非常に限られています。」

さらなる探究

フィッシュバイン氏自身のキンカチョウの歌に関する研究は、鳥にとって統語論は人間ほど重要ではないかもしれないことを示唆している。 「まるで人間がコミュニケーションについての自分たちの理解を鳥に押し付けているように感じる」と彼は語った。

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鳥の鳴き声は非常に複雑で、典型的な順序、音符のパターン、音節、モチーフを持つ傾向があります。したがって、シジュウカラの警戒音や警鐘に比べると、鳥の鳴き声は人間の言語に似ていると言えます。

人間の耳には、鳥の鳴き声の特定の部分が単語の音節を連想させるため、これらの部分の順序が情報を伝達する上で重要であると容易に推測できます。しかし、皆さんが気付いていないかもしれないのは、これらの歌が鳥にとってどのように聞こえるのか、私たちは実際には知らないということです。フィッシュバイン氏の研究によると、鳥は人間とは全く異なる方法で歌を聞いているという。

この録音では、すべてのオスのキンカチョウが何度も繰り返し演奏されている同じ「歌」を聞くことを学習します。しかし、それぞれのパフォーマンスには依然として大きな違いが見られます。これにより、科学者が解読すべき情報の新たな次元が生まれます。録音: ミシガン州立大学、ジュリ・ウェイド研究室

メリーランド大学の卒業論文で、フィッシュバイン氏はキンカチョウを研究し、キンカチョウに音を聞かせ、音の変化を聞いたときにボタンを押すように訓練した。キンカチョウが音の変化を正しく認識してボタンを押すと、餌のご褒美を受け取りました。間違った操作をすると、周囲の照明が一時的に消えてしまいます。フィッシュバイン氏は、鳥が実際にどのような音の違いを感知できるかをテストした。これは、鳥にとって歌のどの側面が重要であるかを科学者が理解するのに役立つ可能性がある。

(royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2019.0044)

あるテストでは、フィッシュバイン氏とその同僚は、まず一定の間隔で何度も繰り返して通常の歌の録音を草のフィンチに聞かせ、その後、特定の「音節」を人工的にシャッフルしたバージョンに切り替えた。この変化は人間にとっては聞き取りやすいのですが、驚くべきことに、鳥はこの混乱の結果を認識するのがあまり得意ではありません。

しかし、フィッシュバイン氏が鳥たちに与えた別のテストでは、鳥たちは人間よりも優れた能力を示した。鳥の鳴き声の各音節には、「時間的微細構造」と呼ばれる高周波の詳細があり、これは人間の声の音色やピッチにほぼ相当します。科学者が、例えば1音節を逆にするなどして鳥の鳴き声の微細なタイミング構造を乱すと、アメリカコガラは並外れた感度でその変化を察知することができた。

「これは、人間が私たちよりもずっと上手に認識できる音の次元です」とフィッシュバイン氏は言う。 「彼らは、私たちが普通に鳥の鳴き声を聞くときには気にしないような情報を探し出そうとしているのかもしれません。」

「鳥が何を聞いているのか、鳥にとって何が重要なのかについての私たちの理解は、私たちが聞くことができる音と、多くの科学と同様に、鳥の鳴き声を解析するために使用する統計パラメータに限られています」と、フィッシュバイン氏と共同研究を行ったメリーランド大学の言語学者、フアン・ウリアゲレカ氏は述べた。 「10年前、私たちは彼らの言語の基本的な構成要素が何であるかさえ知りませんでした」と彼は語った。 「明らかに、私たちが構成要素として考えていたものは単なる推測だったんですよね？」

オスのキンカチョウはすべて同じ歌を歌うが、科学者たちは、標準バージョンから微妙なタイミングの構造的違いが異なる多くの変種が派生していることを発見した。これは、鳥類が私たちがこれまで考えていたよりも豊かなコミュニケーションシステムを持っているはずであることを意味します。 「意味のほとんどが一つの要素に詰め込まれている可能性があり、それらの要素がどのように配置されているかは意味にあまり影響しません」とフィッシュバイン氏は語った。

グラフィック翻訳：自然モチーフ（オリジナルシーケンス）シャッフルされたシーケンス（シャッフルされた音節シーケンス）音節 B の逆順（逆順の音節 B シーケンス）頻度。

キンカチョウの鳴き声のどのような側面がキンカチョウにとって重要なのかを研究するため、科学者たちは鳥の鳴き声の録音を中断し、鳥が注意を払うかどうかを調べた。上の行は通常の曲のスペクトログラムです。中央の列は、科学者が音節の順序を入れ替えた録音を示しているが、鳥たちはあまり注目しなかった。しかし、最後の行に示されているように、科学者が音節の1つを逆にすると、鳥たちはその音を簡単に聞き取ることができました。 © ar FISHBEIN ET AL/PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY b 2019

何を言うかは分かっている

一部の鳥の歌は人間の言語と大まかな類似点を示していますが、鳥の脳内で実際に何が起こっているのかはまだわかっていません。動物のコミュニケーションに関する研究のほとんどは、信号や行動の記述に焦点を当てており、その一部は表面的には人間の行動と似ているように見えるかもしれません。しかし、これらの行動を促す根本的な認知プロセスも同じであるかどうかは大きな疑問です。

この質問の重要な要素は意図性です。動物の行動は純粋に環境を反映しているのでしょうか、それとも意図的に仲間にメッセージを伝えようとしているのでしょうか?たとえば、鳥は餌を見つけると、他の鳥が餌を食べに来るように誘うために特別な鳴き声を出すことがあります。この鳴き声は、客観的に仲間を引き寄せる「やった！食べ物だ！」という無意識の叫びなのでしょうか？それとも本当に「みんな、こっちに来て私が見つけた食べ物を見てくれよ！」と言っているのでしょうか。

意図信号は多くの動物に存在します。ジリス、闘魚、ニワトリ、さらにはショウジョウバエでさえ、周囲の受信者に応じて信号を変えており、意識的に信号を制御できることを示唆している。動物の中には、飼い主と餌の入った袋や隠されたおもちゃの間を行ったり来たりしながら見ている犬のように、意識的に何かを他の動物に示すことができるものもいます。また、飼い主の注意を引くために事前に吠えることさえあります。カラスはくちばしに何かをくわえて、他のカラスにそれを見せます（通常は他のカラスがそれに気づいた場合のみ）。

鳥類の意図的なコミュニケーションに関する最近の最も優れた証拠のいくつかは、イスラエルのシェザフ自然保護区での野生のアラビアチメドリの観察から得られています。動物行動学者イツハク・ベン・モカ氏が率いる研究チームは、ツグミの成鳥が雛を新しい巣へ移動させる様子を記録した。成鳥は雛鳥の前で鳴き声をあげて羽を羽ばたかせ、巣に向かって移動します。ひな鳥が反応しなかったり遅れたりした場合は、大人たちは戻ってきて、ひな鳥が追いつくまで何度も歌と踊りを繰り返します。

(royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0147)

このビデオのアラビアツグミは、鳴き声や羽ばたきを使って雛を新しい巣へ誘い込むなど、コミュニケーションに何らかの意味と意図があることを示しています。アラビアツグミは巣にまっすぐ向かう前に、まず雛に合図を送り、雛がついてくるかどうか確認してから引き返し、合図を繰り返します。 © Y. BEN MOCHA 他 / ロイヤルソサエティプロシーディングス B 2019

科学者はこの種のシグナル伝達を第一次の意図的コミュニケーションと呼んでいます。一部の研究者は、現在の言語の前身は、一種の二次的意図的コミュニケーションであったと考えています。違いは、後者の場合、信号の送信者は受信者が何を考えているのかをある程度知っているという点です。餌を見つけた鳥が、他の鳥が餌を見つけていないことを知っていて、意識的に知らせたいと思うのと同じです。もちろん、ご想像のとおり、この種の心理活動をテストするのは困難なプロセスです。

他の科学者たちは、このコミュニケーションの根底にあるメカニズムを別の観点から理解しようとしており、発声学習能力のある鳴き鳥と人間の脳構造を比較している。

深いつながり

人間と鳥類は進化的には非常に遠い関係にあり、最も最近の共通祖先は 3 億年前ですが、言語学習のための脳回路は非常に似ています。私たちに最も近い親戚である非人間霊長類にはこの特別な脳回路がないため、科学者たちはこの能力は共通の祖先から受け継がれたものではなく、独自に進化したに違いないと結論づけています。これは収斂進化の一例とみなすことができます。

「進化の過程で人間に近い種ほど、人間との類似性が高いというのが一般的な考え方です。そしてそれは多くの点で真実です」とロックフェラーのジャービス氏は語った。 「しかし、すべての点においてそうではありません。」

ジャービスは歌う鳥の脳を観察することで言語の進化を研究しています。本能的な鳴き声しか出せない動物は、脊髄の近くにある脳幹の回路を通じて、その音を出す筋肉を制御します。通常、この領域は呼吸や心拍などの自動機能の調節を担っています。

ジャービス氏によると、人間と鳴く鳥に起こったことは、音を学習するための新しい回路が前脳で発達し、本能的な発声に使われる脳幹の領域の制御を引き継いだことだという。

言語学習の脳回路がさまざまな種で複数回進化した理由についての彼の理論は、それが特定の動作の学習を制御する隣接回路の上に構築されたというものである。 「人間の話し言葉の回路と鳥の歌を学習する回路は、周囲の運動経路の完全な複製から生まれています。」ジャービス氏は、脳の回路全体がどのようにして複製されるのかは明らかではないと述べた。特定の遺伝子断片がコピーされ、他の用途に選択されることもあります。とにかく、彼らはそのように進化したのです。

(royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rstb.2015.0056)

言語学習能力を持つ鳥類と人間は、音を学習して生成することを可能にする、極めて珍しいが類似した脳回路を共有しています。これは、進化的に人間とは遠い親戚であるキンカチョウのコミュニケーション行動を研究することで人間の言語を解読しようとする科学者の研究が大きな意義を持つことを意味します。

「私たち人間は、自分たちがいかにユニークであるかを誇張する傾向があると思います」とジャービス氏は言う。研究室でキンカチョウの鳴き声や茂みにいるムクドリの歌が、私たち自身の言語とどれほど異なって聞こえるかを観察しているにもかかわらず、そうなのです。 「そして1年後、私たちはこれらの回路がどのようにつながっているのか、これらのメカニズムがどのように音を生み出すのか、そしてこれらのメカニズムが人間の脳とどれほど似ているのかを明らかにする発見をしました。」

ベッツィ・メイソン

翻訳：劉 巴斯泰

校正/ゴマ詰め歯の隙間

オリジナル記事/knowablemagazine.org/article/mind/2022/do-birds-have-language

この記事はクリエイティブ・コモンズ・ライセンス（BY-NC）に基づいており、Hasutai LiuによってLeviathanに掲載されています。

この記事は著者の見解を反映したものであり、必ずしもリヴァイアサンの立場を代表するものではありません。