この鳥の歌は人間の音楽と数学的な特徴を共有しています| 科学| スミソニアン - 記事、芸術と文化、音楽と映画、科学、野生生物

地球上で最も才能のある歌手の一人、ヤドカリツグミ（ Catharus guttatus ）に会いましょう。この中規模の北米の鳴き鳥は、音楽家と鳥類学者の両方から賞賛を集めています。その曲は、木管楽器を思わせるトリルとスライドで音楽的に際立っているからです。

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現在、全米科学アカデミー論文集（PNAS）で本日発表された研究によると、鳥のさえずりの背後にいくつかの基本的な数学があることがわかりました 。ヤドカリは、人間の音楽の基本的な要素であるハーモニックシリーズで歌うことを好むようです。鳥の音楽的な好みは、生物学の産物である可能性が高く、古くからの議論の手がかりを提供する可能性があります。人間の音楽の起源はどれくらい生物学的であるか文化的であるか？

人間の歌は数学に根ざしています。ハーモニックシリーズには、基本音とそれに続く音の倍数に基づいてオーディオ周波数が増加する音が含まれます。科学者は鳥のさえずりが人間の音楽と同じ特徴を持っているかもしれないという考えに長い間興味をそそられてきましたが、鳥が調和を好むかどうかの研究は矛盾する結果を生み出しました。

長年にわたり、一部の鳥類学者は、ヤドカリがメジャー、マイナー、ペンタトニック（一般的な5音の音階）を含むあらゆる種類の音階を歌っていると主張しています。「隠者が歌う音階、特に五音音階をつぐむという考えは、人間の想像力を捕らえたようで、多くの人がそれを真実だと思い込むほど頻繁に繰り返されています」とシアトルのコーニッシュカレッジオブアーツの作曲家、エミリードゥーリトルは言います。ドゥーリトルと彼女の同僚であるウィーン大学の生物学者であるテカムセ・フィッチは、これらの主張に異議を唱えようとしました。

雄ヤドカリは6〜10種類の歌を歌いますが、すべて長いallで始まります。ほとんどは高速度で高速です。オハイオ州のBorror Laboratoryの録音を使用して、DoolittleとFitchは、14種類の雄ヤドカリからの114種類の歌のピッチの分析を開始しました。「曲をフルスピードで聴くと、とても魅力的ですが、ハーモニックシリーズが聞こえるほどの魅力はありませんでした」とDoolittle氏は言います。彼らは、歌を遅くした後にのみハーモニーを拾い始めました。「それは私たちに飛びつきました」とDoolittleは回想します。

隠者のツグミの歌のこの例では、歌自体を聞くことができ、次にハーモニックシリーズの同じ音を聞くことができます。

彼らが自分の音楽の耳に馴染みのあるものを聞くだけではないことを保証するために、研究者は統計学者ブルーノ・ジンラスとドミニク・エンドレスと協力して鳥のピッチ選択を分析しました。比較のために、彼らはアルプホルンと呼ばれる木管楽器で演奏された歌について同じ分析を行いました。

71曲の歌について、彼らは歌の少なくとも10音の明瞭で安定した音程を決定することができました。これらのうち、54曲（そのうちの約70％）がハーモニックインターバルに続きました。ハーモニックヤドカリの別の例は次のとおりです。

そして、ここに遅いバージョンがあります：

鳥の歌のわずか5％がランダムピッチ生成にリンクされていたため、非調和と分類されました。ここにハーモニックでないヤドカリのツグミの歌があります：

そして、ここに遅いバージョンがあります：

ハーモニックシリーズに準拠していない曲もありますが、何らかの理由でヤドギツグミが歌う曲を好むことは明らかです。曲は、ヤドギツグミの声道自体の物理学から来たものではありません。これは、これらのシリーズすべてを単純に生成するのに十分な柔軟性がないためです。したがって、鳥は音符を選択するために何かをしなければなりません。ヤドカリの場合、雌が交尾の季節に雄の歌を評価するための1つの方法は、調和精度です。または、調和シリーズは、人間向けであるため、覚えやすい場合があります。

ドゥーリトルは、これらの鳥が音階に基づいて歌を構成していないことを注意して指摘しています。これは、少なくとも今のところ、鳥にはある程度の音楽理論があり、それを証明する方法がないことを意味します。 ノドジロスズメ （ Zonotrichia albicollis ）とナイチンゲールミソサザイ（ Microcerculus philomela ）の観察から、これらの鳥は人間の音楽に見られる間隔を使用しないことが示唆されています。トロピカルブーブーストライク（ Laniarius aethiopicus ）やミュージカルミソサザイ （ Cyphorhinus arada ）のような他の種もそれらを好むようです。別の最近の研究では、国産鶏も子音の音を好むことが示されました。

「ハーモニックシリーズは、あらゆるスケールのような文化的に特定の構成ではなく、物理現象であるため、さまざまな異なる種の歌に見られることは理にかなっています」とDoolittle氏は言います。これらの音楽的傾向を鳥と共有すると、人間にとって何を意味するのでしょうか？

「音楽の側面が人間だけでなく、さまざまな非人間の種にも見られる場合、これは、共有された生物学に、その側面を興味深い、魅力的、または簡単に見つける素因があるかもしれないことを示唆しています歌う」とドゥーリトルは言う。ツグミの研究は、人間の音楽は生物学と文化の両方の産物であるという概念を補強しますが、おそらく私たちが考えたよりも多くの生物学が働いています。