Науковці виявили математичний зв'язок між ритмами людської мови та барабанінням шимпанзе

Міжнародна команда науковців з університетів Риму, Відня, Турина та Данії здійснила революційне відкриття у сфері дослідження ритмічних патернів. Вони виявили досі невідомий математичний зв'язок між різними методами вимірювання ритму, що застосовуються для аналізу людської мови, музики та звуків тварин.

Дослідники встановили, що два різні способи вимірювання ритму — нормалізований індекс парної варіативності (nPVI) та ритмічні співвідношення (rk) — математично пов'язані між собою. По суті, ці методи є різними підходами до вимірювання одного й того ж явища. Це відкриття, опубліковане в журналі Vibration у березні 2025 року, дозволяє науковцям створювати нові, спеціалізовані методи для кількісної оцінки ритмічних патернів та порівнювати їх у різних сферах.

Практичне значення цього відкриття полягає в тому, що тепер дослідники можуть безпосередньо порівнювати ритмічні патерни з різних галузей досліджень. Наприклад, науковці, які вивчають спів китів, можуть зіставляти свої висновки з дослідженнями реп-музики або пташиного співу, що потенційно може виявити досі невідомі еволюційні зв'язки.

Перший метод — нормалізований індекс парної варіативності (nPVI) — вимірює рівномірність розподілу звуків, визначаючи, чи дотримуються вони стабільного, метрономоподібного патерну, чи мають значні варіації. Другий метод — ритмічні співвідношення (rk) — аналізує взаємозв'язки між сусідніми звуками, наприклад, як у музиці чергуються довгі та короткі ноти.

Паралельно з цим математичним проривом науковці зробили ще одне вражаюче відкриття у травні 2025 року: шимпанзе з різних регіонів мають відмінні стилі барабаніння, що свідчить про наявність різних музичних культур у їхніх популяціях. Дослідження показало, що шимпанзе не просто хаотично б'ють по корінню дерев, а створюють специфічні ритмічні патерни, які відрізняються між східними та західними популяціями.

Веста Елеутері з Віденського університету, провідна авторка дослідження, зазначає: «Спираючись на наші попередні роботи, ми припускали, що західні шимпанзе використовуватимуть більше ударів і барабанитимуть швидше, ніж східні. Проте ми не очікували побачити такі чіткі відмінності в ритмі та виявити, що їхні ритми барабаніння мають такі очевидні подібності з людською музикою».

Кетрін Хобайтер з Університету Сент-Ендрюс підкреслює важливість цього відкриття: «Створення музики є фундаментальною частиною людської сутності, але ми не знаємо, як довго ми володіємо цією здатністю. Виявлення того, що шимпанзе поділяють деякі фундаментальні властивості людського музичного ритму у своєму барабанінні, є надзвичайно важливим кроком у розумінні того, коли і як ми розвинули цю навичку. Наші висновки свідчать, що здатність до ритмічного барабаніння могла існувати задовго до того, як ми стали людьми».

Це відкриття відкриває нові перспективи для розуміння еволюції комунікації та музичних здібностей. Воно може допомогти науковцям розробити кращі методи розуміння тваринної комунікації, виявити зв'язки між мовленнєвими розладами та ритмом, а також потенційно сприяти створенню природніше звучащих голосів штучного інтелекту.

Новий уніфікований підхід до аналізу ритму можна порівняти з універсальним перекладачем ритмічних патернів між видами та звуками. Незалежно від того, чи вивчаються звуки дельфінів, поезія чи хіп-хоп, науковці тепер мають потужніші математичні інструменти для порівняння патернів у цих різноманітних сферах.

Дослідники вважають, що цей підхід є ще одним кроком до створення спільного кількісного інструментарію для дослідження ритму в різних дисциплінах, що потенційно може революціонізувати наше розуміння того, як ритм еволюціонував та функціонує у різних видів.