Nicht nur Menschen, sondern auch Affen und Menschenaffen erkennen Regeln in komplexen sprachlichen Konstruktionen

(22.10.2020) Dies hat das Institut für Vergleichende Sprachwissenschaft der UZH durch Experimente mit einer künstlichen Grammatik herausgefunden. Daraus lässt sich schliessen, dass diese Fähigkeit auf gemeinsame Vorfahren zurückgeht.

Die Sprache ist eines der mächtigsten Werkzeuge der Menschheit, denn sie ermöglicht uns den Austausch von Gedanken, Kultur, Information und Technologie. «Die Erforschung der Sprachentwicklung ist daher von zentraler Bedeutung, um zu verstehen, was es heisst Mensch zu sein», sagt Stuart Watson, Postdoktorand am Institut für Vergleichende Sprachwissenschaft der Universität Zürich.


Im Experiment lernten Schimpansen, dass nach gewissen Tönen immer eine bestimmte Art von anderen Tönen auftrat, auch wenn diese durch weitere Tonfolgen getrennt waren.

Doch bis jetzt ist noch wenig über die Entstehung und Evolution dieses einzigartigen Kommunikationssystems bekannt.

Zusammengehörende Wörter erkennen

Nun hat ein internationales Team unter Leitung von Professor Simon Townsend am Institut für Vergleichende Sprachwissenschaft der Universität Zürich ein neues Licht auf die evolutionären Wurzeln der Sprache geworfen.

Die Studie untersucht eine der wichtigsten kognitiven Eigenschaften, die für die Sprachverarbeitung nötig ist – nämlich die Fähigkeit, die Beziehung von Wörtern in einem Satz zu verstehen, auch wenn sie durch andere Satzteile getrennt sind.

So wissen wir beispielsweise, dass sich in dem Satz «Der Hund, der die Katze biss, rannte weg» das Wegrennen auf den Hund bezieht, obwohl mehrere andere Wörter dazwischenstehen. Der Vergleich zwischen zwei Affenarten und Menschen zeigte, dass sich das Erkennen solcher «nicht benachbarter Abhängigkeiten» wahrscheinlich schon vor etwa 40 Millionen Jahren entwickelt hat.

Akustische Signale statt Worte

Für ihre Versuche verwendete das Forscherteam einen neuartigen experimentellen Ansatz: Sie erfanden eine künstliche Grammatik, bei der sich Sätze aus verschiedenen Tönen statt aus Wörtern zusammensetzen. Dies ermöglichte es, die Fähigkeit zum Erkennen von nicht benachbarten Abhängigkeiten zwischen drei verschiedenen Primatenarten zu vergleichen, obwohl sie kein gemeinsames Kommunikationssystem besitzen.

Die Versuche wurden mit Weissbüschelaffen – einer brasilianischen Neuweltaffenart – an der Universität Zürich, Schimpansen (University of Texas) und Menschen (Universität Osnabrück) durchgeführt.

Verräterische Blicke bei Fehlern

Zunächst brachten die Forschenden ihren Versuchsobjekten in mehreren Trainingseinheiten die künstliche Grammatik bei. Sie lernten, dass nach gewissen Tönen immer eine bestimmte Art von anderen Tönen auftrat, auch wenn diese durch weitere Tonfolgen getrennt waren.

Dies simuliert, dass wir in der menschlichen Sprache beispielsweise nach einem Hauptwort wie «der Hund» ein Verb wie «rannte weg» erwarten, auch wenn ein anderer Satzteil («der die Katze biss») dazwischengeschoben ist.

In den eigentlichen Experimenten spielten die Forschenden dann auch Kombinationen von Tönen ab, die die gelernten Regeln verletzten. In diesen Fällen reagierten die Weissbüschelaffen und Schimpansen mit einer messbaren Veränderung ihres Verhaltens: Sie blickten etwa doppelt so lange auf den Lautsprecher, aus dem die Töne kamen.

Dies war für die Forschenden ein Hinweis darauf, dass die Tiere überrascht waren, weil sie die Fehler in der Grammatik bemerkten. Die menschlichen Versuchspersonen wurden direkt befragt, ob sie die Sequenz als richtig oder falsch beurteilten.

Gemeinsamer Ursprung der Sprache

«Die Ergebnisse zeigen, dass alle drei Arten in der Lage sind, nicht benachbarte Abhängigkeiten zu verarbeiten. Die Fähigkeit ist bei Primaten also wahrscheinlich weit verbreitet», so Townsend. «Das deutet darauf hin, dass dieses kritische Merkmal der Sprache bereits bei unserem letzten gemeinsamen Vorfahren existierte.»

Da sich der Zweig der Neuweltaffen vor etwa 40 Millionen Jahren vom Stammbaum des Menschen getrennt hat, entstand diese wichtige kognitive Fähigkeit also schon viele Millionen Jahre vor der Evolution der menschlichen Sprache.

Publikation

Stuart K. Watson, Judith M. Burkart, Steven J. Schapiro, Susan P. Lambeth, Jutta L. Mueller and Simon W. Townsend. Non-adjacent dependency processing in monkeys, apes and humans. Science Advances, 21. Oktober 2020, DOI: 10.1126/sciadv.abb0725



Weitere Meldungen

Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung

Babysprache bei Tieren

Babysprache oder "motherese" ist ein außergewöhnlicher Fall von sozialer Interaktion zwischen Eltern und Kind und spielt eine entscheidende Rolle beim Spracherwerb von Kleinkindern
Weiterlesen

Verschiedene Nervensignale im Stirnlappen der Brillenblattnasen-Fledermaus Carollia perspicillata (links) gehen Kommunikationslauten (oben) und Lauten zur Echo-Ortung (unten) voran.; Bildquelle: Julio C. Hechavarria, Goethe Universität Frankfurt

Rhythmische Nervensignale bestimmen Laute von Fledermäusen

Ein bestimmter neuronaler Schaltkreis im Gehirn kontrolliert bei Fledermäusen die Lautäußerungen der Tiere. Dies haben jetzt Biologen der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden
Weiterlesen

Museum für Naturkunde Berlin

Nachweis rhythmischer Muster in Lautäußerungen von Fledermäusen und Pottwalen

Forscherinnen vom Museum für Naturkunde Berlin publizieren in der Fachzeitschrift „PLOS Computational Biology“ den Nachweis rhythmischer Muster in Lautäußerungen von Fledermäusen und Pottwalen
Weiterlesen

Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften

Affen kommunizieren, Menschen haben Sprache

Obwohl die Tiere hochkomplexe Fähigkeiten haben, Sprache können sie nicht. Welche Hirnstrukturen und Gene beim Menschen den Unterschied machen, will Angela D. Friederici vom MPI CBS herausfinden
Weiterlesen

Junge Zebrafinken imitieren den Gesang eines ausgewachsenen Finken, um später Weibchen anzulocken.; Bildquelle: Richard Hahnloser, ETH/UZH

Wie Zebrafinken ihren Balzgesang lernen

Komplexe Lernprozesse wie Sprechen oder Singen laufen nach ähnlichen Mustern ab
Weiterlesen

Koordiniert miteinander zu kommunizieren ist bei Zebrafinken sehr wichtig, die Tiere leben in größeren Schwärmen zusammen. Hier eine Gruppe von Männchen.; Bildquelle: Susanne Seltmann

Wie Neuronen abwechselndes Rufen bei Zebrafinken steuern

Zebrafinken wechseln sich beim Kommunizieren ab, ganz ähnlich wie Menschen das auch im Gespräch tun
Weiterlesen

Das mobile akustische Sensorsystem erfasst automatisch Tierlaute in der Umwelt. Mobil und in Echtzeit werden die Daten ausgewertet und grafisch aufbereitet.; Bildquelle: Hannes Kalter/ Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie

Zuhören ist die DeViSe: System erhebt Tierlaute

Bevor eine Windkraftanlage errichtet oder eine Naturschutzmaßnahme umgesetzt wird, informieren sich die Planer über die Tier- und Pflanzenwelt vor Ort
Weiterlesen

Angela Stöger-Horwath und Christopher Gorofsky ; Bildquelle: Daniel Zupanc

KognitionsbiologInnen der Universität Wien erforschen Lautkommunikation von Elefanten

Im Rahmen eines FWF-Projekts untersuchen KognitionsbiologInnen der Universität Wien die frühe Mutter-Kind-Kommunikation des kürzlich geborenen Elefantenbaby Kibali und seiner Mutter Numbi im Tiergarten Schönbrunn
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen

09.10.