Дослідники знайшли математичну залежність між ритмікою людської мови та ударними звуками, які видають шимпанзе.

Міжнародна група дослідників встановила математичний зв'язок між різними методами вимірювання ритму, що дозволяє порівнювати звукові патерни людей і тварин та може змінити розуміння еволюції комунікації

Група міжнародних дослідників з університетів Риму, Відня, Турина та Данії зробила прорив у вивченні ритмічних структур. Вони відкрили новий математичний зв'язок між різноманітними методами вимірювання ритму, які використовуються для аналізу людської мови, музичних творів та звуків тварин.

Вчені виявили, що два різних підходи до оцінки ритму — нормалізований індекс парної варіативності (nPVI) та ритмічні співвідношення (rk) — мають математичний зв'язок. По суті, ці методи є альтернативними способами дослідження одного й того ж феномену. Це відкриття, опубліковане в журналі Vibration у березні 2025 року, відкриває нові можливості для науковців у створенні спеціалізованих методів для кількісної оцінки ритмічних патернів і їх порівняння в різних дисциплінах.

Практична цінність цього відкриття полягає в тому, що тепер вчені мають можливість безпосередньо порівнювати ритмічні структури з різних сфер досліджень. Наприклад, науковці, які займаються вивченням співу китів, можуть ставити свої результати в контекст досліджень реп-музики або пташиного співу. Це, в свою чергу, може допомогти виявити нові, раніше невідомі еволюційні зв'язки.

Перший підхід — нормалізований індекс парної варіативності (nPVI) — оцінює однорідність розподілу звукових елементів, визначаючи, чи слідують вони стабільному, метрономічному ритму, чи демонструють істотні відхилення. Другий підхід — ритмічні співвідношення (rk) — досліджує взаємозв'язки між сусідніми звуками, наприклад, як у музиці чергуються тривалі 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 акцентує увагу на значущості цього відкриття: "Створення музики є невід'ємною частиною людської природи, однак ми досі не знаємо, як давно ми володіємо цією здатністю. Виявлення того, що шимпанзе демонструють деякі ключові риси людського музичного ритму під час барабаніння, є надзвичайно важливим етапом у вивченні того, коли і як ця навичка виникла. Наші результати свідчать про те, що здатність до ритмічного барабаніння могла існувати задовго до появи людини".

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.

Сучасний уніфікований метод аналізу ритму можна розглядати як універсальний інтерпретатор ритмічних структур, що дозволяє порівнювати різні види та звукові явища. Незалежно від того, чи досліджуються звуки дельфінів, поетичні твори чи хіп-хоп, дослідники тепер мають у своєму розпорядженні більш досконалі математичні інструменти для зіставлення ритмічних патернів у цих різних галузях.

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.