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Die Lieder dieses Vogels teilen mathematische Merkmale mit menschlicher Musik

Lernen Sie einen der talentiertesten Sänger der Welt kennen: die Einsiedlerdrossel ( Catharus guttatus ). Dieser mittelgroße nordamerikanische Singvogel wurde sowohl von Musikern als auch von Ornithologen gelobt, weil seine Lieder ausgesprochen musikalisch klingen und Triller und Slides an ein Holzblasinstrument erinnern.

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Laut einer Studie, die heute in den Proceedings der National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht wurde, steckt hinter den Liedern des Vogels nun etwas Mathematik. Hermit-Drosseln scheinen es vorzuziehen, in harmonischen Reihen zu singen - ein grundlegender Bestandteil der menschlichen Musik. Der Musikgeschmack der Vögel ist wahrscheinlich ein Produkt der Biologie, was in einer jahrhundertealten Debatte Hinweise geben könnte: Wie viel der Ursprünge der menschlichen Musik sind biologisch im Vergleich zu kulturell?

Menschenlieder wurzeln in Mathe. Eine harmonische Reihe enthält eine Grundnote, gefolgt von Noten, deren Audiofrequenz sich auf ein Vielfaches dieser Note erhöht. Wissenschaftler sind schon seit langem von der Idee fasziniert, dass Vogelstimmen dieselben Merkmale menschlicher Musik aufweisen könnten, doch Studien darüber, ob Vögel Harmonien bevorzugen, haben zu widersprüchlichen Ergebnissen geführt.

Im Laufe der Jahre haben einige Ornithologen behauptet, dass die Einsiedlerdrossel alle Arten von Tonleitern singt, einschließlich Dur, Moll und Pentatonik (eine übliche Fünftonleiter). "Die Idee, dass Einsiedler Drosseln singen - insbesondere pentatonische Skalen - scheint die menschliche Vorstellungskraft erweckt zu haben und wurde so oft wiederholt, dass viele Leute annehmen, dass es wahr ist", sagt Emily Doolittle, Komponistin am Cornish College of the Arts in Seattle. Doolittle und ihr Kollege Tecumseh Fitch, Biologe an der Universität Wien, wollten diese Behauptungen widerlegen, was ihre Ergebnisse umso überraschender machte.

Männliche Einsiedlerdrosseln singen 6 bis 10 Arten von Liedern, die alle mit einem langen Pfiff beginnen. Die meisten sind hoch und schnell. Mit Aufnahmen aus dem Borror Laboratory im US-Bundesstaat Ohio begannen Doolittle und Fitch, die Tonhöhen von 114 verschiedenen Liedtypen von 14 männlichen Einsiedlerdrosseln zu analysieren. "Wenn wir die Songs mit voller Geschwindigkeit hören, sind sie sehr attraktiv, aber wir hatten keine Ahnung, dass wir die harmonische Serie in ihnen hören würden", sagt Doolittle. Sie begannen erst Harmonien aufzunehmen, als sie die Songs verlangsamten. "Es ist uns aufgesprungen", erinnert sich Doolittle.

Mit diesem Beispiel eines Einsiedlerdrossellieds können Sie das Lied selbst und dann die gleichen Noten in einer harmonischen Reihe hören:

Um sicherzustellen, dass sie nicht nur das hörten, was ihren eigenen musikalischen Ohren bekannt vorkam, analysierten die Forscher gemeinsam mit den Statistikern Bruno Ginras und Dominik Endres die Tonhöhenauswahl der Vögel. Zum Vergleich führten sie die gleiche Analyse für Lieder durch, die auf einem Holzblasinstrument namens Alphorn gespielt wurden.

Für 71 der Songs konnten sie eindeutige, stabile Tonhöhen für mindestens 10 Noten im Song bestimmen. Davon folgten 54 Songs - etwa 70 Prozent - harmonischen Intervallen. Hier ist ein weiteres Beispiel für ein harmonisches Einsiedlerdrossellied:

Und hier ist die langsame Version:

Nur 5 Prozent der Vogellieder wurden mit zufälliger Tonhöhenerzeugung verknüpft und somit als nicht harmonisch eingestuft. Hier ist ein nichtharmonisches Einsiedlerdrossellied:

Und hier ist die langsame Version:

Während einige Songs nicht harmonischen Serien folgen, ist es klar, dass die Einsiedlerdrossel, aus welchem ​​Grund auch immer, eine Vorliebe dafür hat, diejenigen zu singen, die dies tun. Die Songs stammen nicht aus der Physik des Stimmtrakts der Einsiedlerdrossel selbst, weil der Trakt nicht flexibel genug ist, um all diese Serien einfach zu produzieren. Der Vogel muss also etwas tun, um die Noten auszuwählen. Für die Einsiedlerdrossel ist die harmonische Genauigkeit eine Möglichkeit für Frauen, männliche Lieder während der Paarungszeit zu bewerten. Oder harmonische Reihen könnten einfach leichter zu merken sein, da sie für Menschen sind.

Doolittle weist darauf hin, dass diese Vögel ihre Songs nicht nach Maßstäben strukturieren. Das würde einen Grad an Musiktheorie bei Vögeln bedeuten, den wir - zumindest vorerst - nicht beweisen können. Beobachtungen des Weißkehlsperlings ( Zonotrichia albicollis ) und des Nachtigallzaunkönigs ( Microcerculus philomela ) legen nahe, dass diese Vögel keine Intervalle verwenden, die in der menschlichen Musik zu finden sind. Wieder andere Arten, wie tropische Boubou-Streiks ( Laniarius aethiopicus ) und Zaunkönige ( Cyphorhinus arada ) scheinen sie zu bevorzugen. Eine andere kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass inländische Hühner auch Konsonantennoten bevorzugen.

„Die harmonische Reihe ist ein physikalisches Phänomen und kein kulturspezifisches Konstrukt wie jede Skala. Daher ist es sinnvoll, dass dies in Liedern verschiedener Arten vorkommt“, sagt Doolittle. Was würde es für den Menschen bedeuten, wenn wir diese musikalischen Neigungen mit Vögeln teilen?

„Wenn ein Aspekt der Musik nicht nur beim Menschen zu finden ist, sondern auch bei einer Vielzahl nichtmenschlicher Spezies, könnte dies darauf hindeuten, dass es in unserer gemeinsamen Biologie etwas gibt, das uns veranlasst, diesen Aspekt interessant, attraktiv oder einfach zu finden singen “, sagt Doolittle. Die Soorstudie bekräftigt die Vorstellung, dass menschliche Musik sowohl ein Produkt der Biologie als auch der Kultur ist - aber vielleicht spielt mehr Biologie eine Rolle, als wir dachten.

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