Eerste bewijs voor complexe grammatica bij Japanse koolmees

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.

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.