Je leest:

Eerste bewijs voor complexe grammatica bij Japanse koolmees

Eerste bewijs voor complexe grammatica bij Japanse koolmees

Auteur: | 30 maart 2016

De roep van de Japanse koolmees bezit een eigenschap die voorheen uniek werd verondersteld voor mensentaal. De mezen kunnen betekenisvolle klankreeksen combineren tot nieuwe klankreeksen met een eigen betekenis. Dit lijkt sterk op de manier waarop mensen woorden tot zinnen combineren. Aldus concludeerde een team onderzoekers onlangs in Nature.

Onze taal is een grote bak legostenen: met kleine onderdeeltjes vormen we betekenisvolle bouwwerken.
Flickr.com

Onze taal is een grote bak legostenen. Als we taal gebruiken, vormen we van veel kleine losse onderdeeltjes een betekenisvol bouwwerk. Maar welke legosteentjes we met elkaar kunnen combineren, is niet willekeurig. Dat wordt bepaald door de regels van de grammatica.

Ook dierengeluiden zijn opgebouwd uit kleine elementen. Vogelzang bijvoorbeeld bestaat uit verschillende tonen. De vraag is nu of de combinatie van die tonen willekeurig is of dat die de regels volgt van een grammatica. Recent onderzoek bij Japanse koolmezen maakt erg aannemelijk dat er wel degelijk een structuur ten grondslag ligt aan hun gezang.

Een eindig aantal regels voor een oneindig aantal zinnen. Dat is de eerste definitie die we kennen van grammatica, afkomstig van de Indiër Panini. Hij leefde ongeveer 400 voor Christus en legde als eerste de regels van het Sanskriet vast. Daarmee schreef hij tevens de eerste grammatica ooit.

Klanken en zinnen

De grammatica van een taal bestaat grofweg uit twee delen. De grammatica bepaalt enerzijds hoe we klanken combineren tot woorden en anderzijds hoe we woorden combineren tot zinnen. Het eerste onderdeel noemen taalkundigen de fonologie, het tweede deel de syntaxis van een taal.

Een belangrijk verschil tussen de twee is dat de legosteentjes in de fonologie op zichzelf geen betekenis hebben: het woord kat bestaat uit de klanken k-a-t die alleen in combinatie betekenis krijgen. De syntaxis combineert woorden die zelf ook al een betekenis hebben, zoals in de zin De kat springt op de trap.

Roodkruinbabbelaars

Het eerste type grammatica, waarbij betekenisloze deeltjes samen worden gevoegd, was al eerder gevonden bij zoogdieren en vogels. Withandgibbons bijvoorbeeld, kunnen met verschillende opeenvolgingen van tonen hun groepsgenoten wijzen op verschillende soorten vijanden. En roodkruinbabbelaars kunnen twee type tonen combineren tot twee verschillende betekenissen.

In deze gevallen echter hebben de elementen die gecombineerd worden geen betekenis op zichzelf, en hebben we dus te maken met fonologie. Voor het bestaan van syntaxis bij dieren – het combineren van betekenisvolle eenheden – was vooralsnog geen bewijs. Toch lijkt het erop dat dat bewijs nu ook gevonden is: in de zang van de Japanse koolmees.

Social talk

De Japanse onderzoeker Toshitaka Suzuki deed de afgelopen jaren onderzoek naar koolmezen. De zang van mezen staat bekend als zeer complex. Mezen gebruiken allerlei combinaties van tonen, in een reeks van contexten. Bijvoorbeeld om anderen te laten weten dat ze voedsel hebben ontdekt, om te alarmeren als er vijanden in de buurt zijn, maar ook om verbondenheid te tonen met hun soortgenoten. Net als mensen doen ze dus aan ‘social talk’: mooi weertje hè?

Suzuki onderzocht vier tonen bij de Japanse koolmees, in zijn studie aangeduid als A, B, C en D. Deze tonen zijn hieronder weergegeven in zogenaamde spectrogrammen: grafieken die de frequentie van de tonen weergeven. De tonen A, B en C komen vaak voor in combinatie en werden als zodanig onderzocht. D komt zowel alleen voor, als in combinatie met ABC. Suzuki wilde weten welke betekenissen ABC en D afzonderlijk hebben, maar ook wanneer zij gecombineerd kunnen worden tot ABCD.

Suzuki, Wheatcroft & Griesser, Nature Communications

Waarschuwingssignaal

Om dit te onderzoeken maakte Suzuki video-opnames van koolmezen tijdens het broedseizoen, in een bos in de buurt van Karuizawa in Japan. In totaal stelde hij 21 volwassen mezen (tien mannetjes en elf vrouwtjes van 21 verschillende paartjes) bloot aan verschillende toonreeksen. De geluiden werden afgespeeld door een luidspreker die aan een boom hing op vijf meter afstand van het nest.

De tonen ABC en D waren geluidsopnames van koolmezen die eerder waren opgenomen. Uit de reactie van de mezen op deze tonen, konden de onderzoekers de betekenis afleiden. Bij de reeks ABC vertoonden de vogels allemaal hetzelfde gedrag: ze bewogen hun kopjes heen en weer om zo de omgeving te scannen. De onderzoekers leiden hieruit af dat de ABC-roep door mezen wordt gebruikt als waarschuwingssignaal wanneer roofdieren in aantocht zijn.

Wanneer de luidspreker een D-toon liet horen, reageerden de mezen anders. Ze kwamen zo dicht mogelijk naar de luidspreker toe. Blijkbaar gebruiken mezen deze toon als rekruteringssignaal, om soortgenoten naar zich toe te trekken. Dit kan verschillende redenen hebben: er is misschien iets te eten, de mees heeft behoefte aan gezelschap, óf er dreigt gevaar.

Knip- en plakwerk

Om een complexere betekenis uit te drukken, kunnen de mezen tonen combineren. Een veelvoorkomende combinatie is ABCD. De gecombineerde tonen die uit de luidspreker schalden, waren kunstmatig geconstrueerd door de onderzoekers met vakkundig knip- en plakwerk. Er waren zowel ABC-D als D-ABC reeksen te horen. Beide combinaties werden aangeboden, om te kijken of de volgorde van ABC en D willekeurig was of niet. Met andere woorden: of er een grammatica aan ten grondslag ligt of niet.

Wanneer nu de reeks ABC-D weerklonk, reageerden de vogels als volgt: ze scanden hun omgeving én ze kwamen tegelijkertijd naar de luidspreker toe. Deze reactie laat zien dat een gecombineerde roep een gecombineerde betekenis creëert. Als echter de volgorde was omgedraaid, in D-ABC reageerden de vogels níet. Dat op zijn beurt bewijst dat ABCD als één geheel wordt waargenomen. En dus niet als twee signalen ABC en D, die toevallig heel dicht achter elkaar volgen.

De Japanse koolmees (Parus minor) komt in Azië voor en is familie van onze koolmees (Parus major).

Van onderen!

Het kunnen combineren van tonen tot nieuwe betekenissen is handig voor de Japanse koolmees, menen de onderzoekers. Net als veel andere kleine zangvogels, hebben koolmezen te maken met bedreigingen van veel verschillende roofdieren. Deze studie laat zien dat mezen ABC gebruiken als een algemeen waarschuwingssignaal en D als een rekruteringssignaal.

De eerste roep is handig als een kraai het nest nadert. In dat geval zal de hoorder de omgeving gaan scannen. Wanneer een roofdier een nest van beneden benadert, zoals een marter, zal een vogel ABCD gebruiken (‘Van onderen!’), omdat het dan ook belangrijk is om naar het nest toe te komen.

Complete grammatica

Een resterende vraag is nog hoe ABC is opgebouwd. Het is een vraag die buiten dit onderzoek valt, maar de onderzoekers denken dat het om fonologie gaat. Want A, B en C komen voor in verschillende combinaties (zoals AB, AC, BC), maar lijken niet afzonderlijk te worden gebruikt. Het lijkt er dus op dat het geluid van de Japanse koolmees zowel een fonologie als een syntaxis kent. En daarmee komt vogelzang nog een stukje dichter bij mensentaal dan wij tot nu toe dachten.

Bron:

  • Toshitaka N. Suzuki, David Wheatcroft & Michael Griesser, Experimental evidence for compositional syntax in bird calls, Nature Communications 7, Article number: 10986 doi:10.1038/ncomms10986
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 30 maart 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.