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As músicas deste pássaro compartilham marcas matemáticas com música humana

Conheça um dos cantores mais talentosos da Terra: o tordo eremita ( Catharus guttatus ). Este pássaro canoro norte-americano de tamanho médio tem recebido elogios de músicos e ornitólogos, porque suas músicas soam marcadamente musicais, com trinados e slides que lembram um instrumento de sopro de madeira.

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Agora, há uma matemática básica por trás das canções dos pássaros, de acordo com um estudo publicado hoje na revista Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) . Os tordos de eremita parecem preferir cantar em séries harmônicas - um componente fundamental na música humana. O gosto musical dos pássaros é provavelmente um produto da biologia, que pode fornecer pistas em um antigo debate: quanto das origens da música humana é biológica versus cultural?

Canções humanas estão enraizadas na matemática. Uma série harmônica inclui uma nota de base fundamental seguida por notas que aumentam a freqüência de áudio com base em múltiplos dessa nota. Os cientistas há muito estão intrigados com a idéia de que os cantos dos pássaros possam ter algumas das mesmas características da música humana, mas estudos sobre se as aves preferem as harmonias produziram resultados conflitantes.

Ao longo dos anos, alguns ornitólogos afirmaram que o eremita canta todos os tipos de escalas musicais, incluindo maior, menor e pentatônica (uma escala comum de cinco notas). “A idéia de que eremitas cantam escalas - particularmente escalas pentatônicas - parece ter capturado a imaginação humana e tem sido repetida com tanta frequência que muitas pessoas assumem que é verdade”, diz Emily Doolittle, compositora do Cornish College of the Arts, em Seattle. Doolittle e seu colega Tecumseh Fitch, biólogo da Universidade de Viena, decidiram refutar essas afirmações - o que tornou seus resultados ainda mais surpreendentes.

Os eremitas machos cantam de 6 a 10 tipos de canções, todas começando com um longo apito. A maioria é alta e rápida. Usando gravações do Laboratório de Borrores no Estado de Ohio, Doolittle e Fitch começaram a analisar os arremessos de 114 tipos de músicas diferentes de 14 tordos de eremitas do sexo masculino. “Ouvindo as músicas na velocidade máxima, elas são muito atraentes, mas não tínhamos a menor ideia de que ouviríamos a série harmônica nelas”, diz Doolittle. Eles só começaram a pegar harmonias uma vez que abrandaram as músicas. "Ele saltou para nós", lembra Doolittle.

Com este exemplo de uma canção de sabiá, você pode ouvir a música em si e depois as mesmas notas em uma série harmônica:

Para garantir que eles não estivessem apenas ouvindo o que soava familiar aos seus próprios ouvidos, os pesquisadores se uniram aos estatísticos Bruno Ginras e Dominik Endres para analisar a seleção dos pássaros. Para comparação, eles fizeram a mesma análise em músicas tocadas em um instrumento de sopro chamado alphorn.

Para 71 das músicas, eles poderiam determinar alturas distintas e estáveis ​​para pelo menos 10 notas na música. Destes, 54 músicas - cerca de 70 por cento delas - seguiram os intervalos harmônicos. Aqui está outro exemplo de uma canção harmônica do hermit:

E aqui está a versão lenta:

Apenas 5% das canções dos pássaros estavam ligadas à geração aleatória de notas e, portanto, classificadas como não harmônicas. Aqui está uma música não harmônica do hermit:

E aqui está a versão lenta:

Enquanto algumas músicas não seguem séries harmônicas, fica claro que o eremita, por qualquer motivo, tem preferência por cantar. As músicas não vêm da física do trato vocal do tordo do eremita, porque o trato não é flexível o suficiente para simplesmente produzir todas essas séries. Então o pássaro tem que estar fazendo algo para selecionar as notas. Para o eremita, a precisão harmônica pode ser uma maneira de as fêmeas avaliarem as músicas masculinas durante as estações de acasalamento. Ou séries harmônicas podem ser simplesmente mais fáceis de lembrar, como são para humanos.

Doolittle é cuidadoso em apontar que esses pássaros não estão estruturando suas músicas com base em escalas. Isso implicaria um grau de teoria musical em pássaros que não temos como provar - pelo menos por enquanto. Observações do pardal-de-garganta-branca ( Zonotrichia albicollis ) e da carriça do rouxinol ( Microcerculus philomela ) sugerem que essas aves não utilizam intervalos encontrados na música humana. No entanto, outras espécies, como o boubou tropical ( Laniarius aethiopicus ) e os fungos musicais ( Cyphorhinus arada ) parecem preferi-los. Outro estudo recente descobriu que as galinhas domésticas também mostram uma preferência por notas consonantais.

“A série harmônica é um fenômeno físico, não um constructo culturalmente específico, como qualquer escala, então faz sentido que isso possa ser encontrado em canções de uma variedade de espécies diferentes”, diz Doolittle. Então, o que significaria para os humanos se nós compartilhamos essas tendências musicais com os pássaros?

“Se um aspecto da música é encontrado não apenas em humanos, mas também em uma variedade de espécies não humanas, isso sugere que pode haver algo em nossa biologia compartilhada que nos predisponha a achar esse aspecto interessante, atraente ou fácil. cantar ”, diz Doolittle. O estudo do tordo reforça a noção de que a música humana é um produto da biologia e da cultura - mas talvez haja mais biologia em jogo do que pensávamos.

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