Мартышки Кемпбелла

Чтобы ответить на вопрос, что означает сигнал X, следует посмотреть на значения всех криков, в которые он входит. Если есть такой элемент значения, который объединяет их все (и только их), то он, видимо, и является значением сигнала X. Верно и обратное: чтобы понять, какой сигнал соответствует элементу значения Y (например, ‘речь не о хищнике’), нужно посмотреть, какой сигнал входит во все крики, значение которых включает Y (и только в них).

Это нестандартная лингвистическая задача: материал в ней менее регулярен, чем обычно в задачах такого жанра. Тем не менее для каждого вопроса можно найти единственный наиболее правдоподобный ответ. Если критериям, описанным в первой подсказке, полностью не соответствует ни один элемент значения/сигнал, найдите тот, который соответствует лучше всего.

Какие значения может иметь первый крик и какие — второй?

Кому из перечисленных в условии врагов самец мартышки Кемпбелла с наибольшей вероятностью сочтет разумным угрожать?

Задание 1.

Единственные два события, не связанные с появлением хищника, обозначаются криками, начинающимися с сигнала BB. Больше этот сигнал нигде не встречается. Он и означает ‘речь не о хищнике’.

Это единственный сигнал, для которого строго определена линейная позиция: он всегда стоит в самом начале крика. Отдельные эксперименты показали, что если записать крик о хищнике и добавить в начало BB, то реакция мартышек на него резко изменится: значение ‘хищник’ исчезнет.

Задание 2.

K — ‘леопард’, W+ — ‘орел’.

Соответствие «сигнал → значение» выполняется идеально: каждый из сигналов встречается только в криках о соответствующем хищнике. О соответствии «значение → сигнал» того же сказать нельзя: например, сообщение о крике орла или леопарда может содержать только K+. Понять, почему так происходит, поможет ответ на задание 3.

Значение ‘орел’, видимо, имеет и сигнал H: он тоже встречается только в криках, связанных с появлением орла. Однако криков про орла, которые не содержат H, больше, чем криков про орла, которые не содержат W+.

Задание 3.

Можно предположить, что значением такого сигнала будет ‘опасность!’. Почти все перечисленные в условии события представляют собой потенциальную опасность: это либо приближение хищника, либо приближение сородичей, от которых (главным образом от самца) тоже надо защищаться, либо падение дерева. Почти все крики, в свою очередь, содержат сигнал K+. Исключением в обоих случаях является №4. Соответствие было бы идеальным, если бы не №1: ‘виден леопард’ явно подразумевает опасность, но сигнала K+ нет. Тем не менее более подходящего сигнала мы найти не можем и вынуждены закрыть глаза на исключение (см. вторую подсказку). Возможно, сигнал K (‘леопард’) делает необязательными дополнительные указания на опасность.

Вернемся теперь к заданию 2: если K+ значит ‘опасность!’, то неудивительно, что иногда при приближении хищника мартышки издают только этот сигнал, не уточняя, о каком именно животном идет речь.

Задание 4.

Оба сигнала могут значить ‘cлышен крик орла’ и ‘cлышны крики мартышек-диан, предупреждающие о появлении орла’. Более длинный сигнал, однако, может иметь также значение ‘виден орел’. Очевидно, что орел, который виден, опаснее и того, которого только слышно, и того, про которого только говорят соседи. Поэтому больше насторожит мартышку сигнал (K+ H H+ W+).

Из таблицы, данной в Послесловии, видно, что в случае видимого орла гораздо чаще будет употребляться именно (K+ H H+ W+).

Задание 5.

Такое поведение означает, что самец кому-то угрожает. Из всех перечисленных врагов и опасностей на роль того, кому имеет смысл угрожать, лучше всего подходят сородичи. Дереву угрожать бессмысленно, про леопарда и орла мы точно не знаем, могут ли мартышки оказать им сопротивление. Исходя из этих данных, можно предположить, что угрожающий сигнал — это H+. Он всегда встречается в крике о приближении сородичей, иногда в крике про орла и никогда — про леопарда. Это кажется довольно естественным: вполне вероятно, что орел не так опасен для мартышек, как леопард, поэтому ему можно попробовать и пригрозить.

Когда самцы мартышек-диан слышат крики хищников, они реагируют по-разному. Если хищник — леопард или орел, то мартышки всегда издают соответствующий крик, а иногда вдобавок делают шаг к источнику звука (в 28% случаев для леопарда, в 62% — для орла; то есть леопард, видимо, действительно страшнее). Если же хищники — шимпанзе или люди-браконьеры, то мартышки никогда не делают шага и почти никогда не кричат. Ученые объясняют это тем, что хищники действуют по-разному: леопард и орел полагаются на внезапность атаки. Если первое нападение провалилось, они с большой вероятностью не будут его повторять, избегая открытого боя или необходимости преследовать мартышек в труднодоступных кронах деревьев. Таким образом, и крик, и шаг — это обращение к хищнику, нечто вроде ‘я тебя обнаружил, я готов бороться с тобой, уходи прочь’. От шимпанзе и людей так просто не отделаться: шимпанзе охотятся группами и умеют преследовать мартышек по деревьям, а у людей есть дальнобойное оружие. Поэтому если близко эти хищники, то мартышки не кричат и не показываются: лучше затаиться и пытаться остаться незамеченным.

Способность к коммуникации обнаружена не только у человека и обезьян, но и у множества других видов, вплоть до бактерий. Тем не менее человеческий язык уникален: ни одна другая коммуникационная система не обладает такой сложностью и такими возможностями. Популярный рассказ о некоторых фундаментальных особенностях языка человека можно прочесть в расшифровке лекции Светланы Бурлак.

Для обсуждения задачи особенно важно, как язык работает со значениями. Во-первых, каждое слово в языке имеет свое значение: называет что-то в окружающем мире. Существенно, что связь слова и называемого объекта обычно произвольна, условна (см. в Послесловии к задаче о блиссимволике про классификацию Пирса: слова обычно являются знаками-символами). Во-вторых, слова могут объединяться во фразы, причем существуют достаточно строгие и регулярные правила, как именно слова должны выглядеть и где стоять (синтаксис) и как именно из смыслов отдельных слов получается смысл всей фразы (семантика).

Исследователи активно изучают коммуникацию животных, пытаясь найти в ней зачатки синтаксиса и семантики. Это важно, чтобы понять, как наш собственный язык возник и приобрел свои уникальные свойства. «Язык» мартышек Кемпбелла — один из самых сложных среди известных на данный момент. Ниже приведена таблица, наглядно его описывающая.

Видно, что этот «язык» гораздо беднее жестовых языков, которым в неволе научаются обезьяны — например, знаменитые Уошо (Washoe) и Канзи (Kanzi). Но ведь этим сигналам мартышек никто не учил: коммуникационная система возникла сама собой, без вмешательства человека, и изучали ее тоже в естественных условиях. Более полутора лет ученые записывали крики, издаваемые самцами в различных ситуациях. Поскольку застать появление хищника удавалось не очень часто, исследователи «воспроизводили» его искусственно: либо проигрывая записи криков хищников, либо выставляя на видное место модели леопарда или орла. Насколько можно судить по таблице, для орла разницы между оригиналом и моделью обезьяны не видели, а вот для леопарда, возможно, замечали. Появление настоящего леопарда всегда отмечалось криком (K) и только им, а вот появление модели — иногда (К), а иногда (К К+). Крик (К К+), в свою очередь, может соответствовать и менее тревожным признакам появления леопарда, то есть звукам. Поэтому можно предполагать, что искусственный леопард в среднем казался мартышкам менее опасным, чем настоящий.

Коммуникационная система мартышек Кемпбелла. Слева: различные комбинации сигналов — крики. В центре: события, которым они соответствуют. Левая колонка: события, не связанные с появлением хищника («призыв» к сбору, падение дерева, появление другой группы); центральная колонка: события, связанные с появлением леопарда (настоящий леопард, модель леопарда, крики леопарда, крики мартышек-диан о приближении леопарда); правая колонка: аналогичные события, связанные с появлением орла. Числа в таблице показывают, сколько раз данный крик употреблялся в данной ситуации. Справа: общее число употреблений данного крика. Таблица из статьи Karim Ouattara, Alban Lemasson, Klaus Zuberbühler (2009)

Сравним коммуникационную систему мартышек Кемпбелла и человеческий язык. Можно сказать, что сигналы у мартышек — это примерно то же самое, что у нас — слова. Выполняя задания, мы даже смогли определить их значения. Слова действительно объединяются во «фразы», но синтаксических правил у мартышек нет. Есть правило про то, что BB всегда на первом месте, есть парочка других закономерностей расположения сигналов в крике (они из задачи и из таблицы не выводятся, нужно анализировать структуру самих криков), но это всё очень далеко от сложнейших иерархических структур, характерных для человеческого синтаксиса. Мартышки просто объединяют сигналы (и их смыслы) в последовательности почти без строго заданного порядка. Пределом их возможностей (судя по имеющимся данным) являются высказывания типа ‘не-хищник опасность угрожаю’ или ‘опасность очень орел орел’. Для животных, однако, и это уже очень много. Доказать у мартышек способность так складывать «слова» и смыслы — это тоже большое достижение.

Исследователи, на работах которых основана эта задача, полагают, что им удалось обнаружить у мартышек еще одно свойство, характерное для человеческого языка, — фрагмент морфологии, называемый аффиксальное словообразование. Говоря по-русски, мы можем добавить к слову какой-нибудь аффикс (приставку, суффикс, окончание), и при этом значение слова изменится предсказуемым образом. Например, при добавлении суффикса -ик (-чик) уменьшится размер называемого предмета.

Чтобы рассказать, где аффиксы у мартышек, нужно объяснить, откуда берутся обозначения K+, H+ и W+. Они неслучайны: эти три сигнала легко делятся на две части. Вторая часть для всех одинакова — это звук, который можно примерно передать как у. Первые части исследователи обозначали как соответственно крак, хок и вак, а сигнал BB можно условно записать как бум-бум. Таким образом, K+, H+ и W+ — это крак-у, хок-у и вак-у.

Соответствия крак—крак-у и хок—хок-у и позволяет выдвинуть гипотезу об аффиксальном словообразовании. Для этого необходимо, чтобы «суффикс» у в обоих случаях одинаково изменял «корень». Исследователи полагают, что так и происходит: у делает значение более общим. Если K — это ‘леопард’, то K+ — ‘опасность вообще’, если Н — это ‘орел’, то H+ — нечто вроде ‘на близлежащих деревьях происходит что-то потенциально опасное’ (это вполне может сочетаться со смыслом ‘угрожаю’, который мы обсуждали выше). Мне, однако, это рассуждение представляется несколько натянутым.

Читатель может сам проанализировать «язык» мартышек Кемпбелла и постараться понять, какие свойства из списков Хоккетта и Пинкера-Джекендоффа (см. расшифровку лекции Светланы Бурлак) в нём есть, а каких нет.

Источники:
1) Karim Ouattara, Alban Lemasson, Klaus Zuberbühler. Campbell’s monkeys concatenate vocalizations into context-specific call sequences // PNAS. December 22, 2009. V. 106 (51). P. 22026–22031.
2) Karim Ouattara, Alban Lemasson and Klaus Zuberbühler. Campbell’s Monkeys Use Affixation to Alter Call Meaning // PLoS ONE. November 12, 2009. 4 (11): e7808. (В приложении к этой статье можно найти аудиозаписи основных сигналов.)
3) Klaus Zuberbühler, Roman Noë, Robert M. Seyfart. Diana monkey long-distance calls: messages for conspecifics and predators (PDF, 661 Кб) // Animal Behaviour 1997. V. 53. P. 589–604.

Задача использовалась на Олимпиаде по математической лингвистике в Болгарии в 2011 году, на командном соревновании национального тура.

Автор задачи и комментариев: Александр Бердичевский