猴子嘴里发出的声音可能使语言的进化推迟 2700 万年

猴子嘴里发出的声音可能使语言的进化推迟 2700 万年

声音不会变成化石,语言也不会。

即使书写系统已经发展,它们也代表着成熟和实用的语言。它们不是保留语言发展的最初阶段,而是完全成型,由单词、句子和语法组成,通过语音从一个人传到另一个人,就像今天使用的大约 6,000 种语言中的任何一种一样。

因此,如果你和我们语言学家一样相信语言是人类和其他聪明动物之间的根本区别,那么我们如何研究语言在我们祖先身上的出现呢?

令人高兴的是,研究人员确实对人类的语言(单词、句子和语法)和言语(将语言传达给下一个人的声音)了解很多。因此,我们应该能够将语言与不太复杂的动物交流进行比较。

这正是我们和同事们花了几十年时间研究的:猿类和猴子如何用嘴和喉咙发出语音中的元音?人类的口语是一串错综复杂的音节,辅音附加在音节的核心元音上,因此掌握元音是语言出现的关键。我们相信,我们的多学科研究结果将语言进化中这一关键步骤的日期推迟了 2700 万年。

言语的声音

说“但是”。现在说“打赌”、“击球”、“买了”、“开球”。

这些单词的开头和结尾都相同。元音之间的差异使它们在口语中具有区别。

现在放下辅音,说出元音。你可以听到不同的元音具有独特的音质。你还可以感觉到它们需要你的下巴、舌头和嘴唇的不同位置。

因此,声道的结构(喉咙和口腔的共鸣管,从声带到嘴唇)决定了声音。这反过来意味着声音携带着有关产生声音的声道结构的信息。这种关系是语音科学的核心理解。

经过半个多世纪的研究以及解剖和声学建模技术的开发,语音科学家通常可以模拟声道并计算出它会发出什么声音,或者反过来,分析声音以计算出是什么样的声道形状发出了这种声音。

那么,只要模拟一些灵长类动物的声道,记录一些叫声,你就能大致了解人类语言是如何进化的吗?抱歉,还没那么快。

现代人体解剖学是独一无二的

如果将人类的声道与其他灵长类动物的声道进行比较,就会发现有很大的不同。以狒狒为例。

狒狒的声道与人类的声道具有相同的组成部分,包括喉部(绿色圆圈部分),但比例不同。认知心理学实验室和 GIPSA 实验室

从狒狒的喉部和声带(位于高处,靠近下巴线)开始,只有一小段台阶穿过称为咽部的腔体,然后从水平口腔向外延伸很长一段距离。相比之下,对于成年男性来说,它从咽部向上延伸到嘴唇的长度大约一样。此外,狒狒的舌头又长又平,而人类的舌头在嘴里很短,然后向下弯曲到喉咙。

因此,在进化的过程中,人类的喉部移动到了喉咙的较低位置,从而形成了比其他灵长类动物更大的咽腔。

大约 50 年前,研究人员利用这一观察结果,提出了他们所谓的元音产生的喉部下降理论。在一项重要研究中,研究人员根据猕猴声道的石膏模型开发了一个模型。他们操纵麻醉猕猴的嘴巴,以查看声道形状可以变化多少,并将这些值输入到他们的模型中。最后,他们计算出特定配置产生的元音。这是一项强大而开创性的研究,至今仍通过技术更新被效仿。

那么他们发现了什么?

他们发现了一个中元音(即“but”这个词中的元音)和一些非常接近的声学邻居。在人类语言中,没有哪个元音足以区分单词。他们将其归因于缺乏像人类一样的低喉头和大咽头。

随着该理论的发展,它声称要发出完整的人类元音,需要声道具有大致相等长度的口腔和咽腔。这只发生在大约 20 万年前解剖学上的现代人类出现之后,而且只有现代人类中的成年人才会出现这种情况,因为婴儿出生时喉部较高,随着年龄的增长喉部会降低。

这一理论似乎解释了两种现象。首先,从 20 世纪 30 年代开始,有几项(失败的)实验在人类家庭中饲养黑猩猩,试图鼓励它们像人类一样行事,尤其是语言和说话。如果喉部下降是人类元音的必要条件,而元音又是语言的必要条件,那么黑猩猩就永远不会说话。

其次,关于“现代”人类行为的考古学证据(如珠宝、陪葬品、洞穴绘画、农业和定居点)似乎只有在解剖学意义上的现代人类出现(喉部下移)之后才开始出现。人们认为语言提供了更多的合作,从而使这些行为成为可能。

用新证据重新思考这一理论

所以,如果喉源理论认为孩子、猿类以及我们早期的人类祖先无法发出对比元音,而只能发出中元音,那么,如何解释珍·古道尔 (Jane Goodall) 观察到的黑猩猩发声中明显对比的元音特征呢?

但这种证据并不意味着喉部下降理论的终结。为了让科学家达成共识,尤其是放弃一个长期存在的有用理论,我们理所当然地需要一致的证据,而不仅仅是轶事或传闻。

我们中的一位(L.-J. Boë)花了二十多年时间才收集到反对喉源理论的证据。多学科团队的努力涉及发音和声学建模、儿童语言研究、古生物学、灵长类动物学等。

其中一个关键步骤是研究狒狒的“元音空间”。我们记录了 1,300 多声狒狒叫声,并分析了其元音部分的声学特性。结果表明,某些叫声的元音质量与已知的人类元音相当。

图表将某些狒狒叫声(橙色省略号)的音质与美式英语中选定的元音进行比较,其中语音符号 / i æ ɑ ɔ u / 代表 beat、bat、bot、buried、boot 中的元音。Louis-Jean Boë,GIPSA 实验室

我们最新的评论对整个案例进行了阐述,我们相信它最终将使语言学、语言学、灵长类动物学和人类进化领域的研究人员摆脱喉咙起源理论的束缚,该理论在当时是一个巨大的进步,但后来被证明是错误的,并且已经失去了作用。

动物的言语和语言?

人类语言需要词汇,这些词汇可以是具体的(“我的左手拇指”),也可以是抽象的(“爱”、“正义”),可以是别处或其他时间(“林肯的胡子”),甚至是虚构的(“甘道夫的胡子”),所有这些词汇都可以根据需要插入具有内部层次语法的句子中。例如,“黑狗”和“三色猫”的顺序保持不变,无论是“X 追赶 Y”还是“Y 被 X 追赶”,其中含义保持不变,但句子结构相反。

只有人类才拥有完整的语言,而关于灵长类动物或其他动物,或者我们现已灭绝的祖先是否拥有语言的关键要素的争论十分激烈。一种流行的观点认为,进行语法等级划分的能力是随着大约 20 万年前导致现代人类的物种形成事件而产生的。

另一方面,言语是指通过声音将语言从一个人传递到另一个人。这需要声音具有足够的对比性,以保持单词的独立性。口语语言都使用元音和辅音的对比,并以元音为核心组成音节。

猿猴能够“说话”,因为它们能够发出对比鲜明的元音。从这个有限但具体的意义上讲,语言的起源不是 20 万年前,而是大约 2700 万年前,比我们与狒狒和猕猴等旧世界猴类的最后共同祖先出现的时间还要早。这比我们现代人类形态的出现早 100 多倍。

研究人员还有很多工作要做,以弄清楚从那时起语音是如何进化的,以及语言最终是如何联系在一起的。


Thomas R. Sawallis 是阿拉巴马大学新学院的访问学者

Louis-Jean Boë 是 GIPSA 实验室的言语科学研究员

这个故事最初发表于《对话》

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