Im Vogelgesang steckt eine mathematische Ordnung, die bislang als Kennzeichen menschlicher Sprache galt. Ein internationales Team hat die Gesänge von Japanmövchen mit Verfahren analysiert, die eigentlich der Untersuchung des kindlichen Spracherwerbs dienen, und dabei wiederkehrende Lautfolgen gefunden, die sich wie Wörter verhalten. Ihre Häufigkeitsverteilung folgt exakt derselben Regel, die für jede bislang untersuchte menschliche Sprache gilt. Auffällig ist vor allem der Zeitpunkt, zu dem dieses Muster im Leben eines Vogels erstmals auftritt.
Sprache gilt in der Biologie seit Langem als Sonderfall. Zwar kommunizieren zahllose Arten über Laute, doch nur wenige lernen ihre Signale von Artgenossen, statt sie fertig mitzubringen. Zu dieser kleinen Gruppe gehören neben dem Menschen einige Meeressäuger, Fledermäuse und vor allem die Singvögel. Das Japanmövchen ist dabei ein besonders gut untersuchter Fall, denn diese kleine, seit Jahrhunderten in Japan gehaltene Finkenart bildet außergewöhnlich komplexe Gesänge aus, deren Silben nicht in starrer Reihenfolge, sondern nach flexiblen Regeln aneinandergereiht werden. Junge Männchen lernen ihren Gesang durch Zuhören und Nachahmen, durchlaufen dabei eine Phase unstrukturierten Übens und verfestigen ihr Repertoire erst nach Monaten. Dieser Ablauf ähnelt in seiner Grundstruktur dem Spracherwerb kleiner Kinder auffällig stark.
Genau an diesem Punkt setzt die neue Untersuchung an. Sie überträgt Verfahren, die ursprünglich entwickelt wurden, um zu erklären, wie Säuglinge aus einem kontinuierlichen Lautstrom einzelne Wörter herauslösen. Kinder verfügen anfangs über keinerlei Wörterbuch und erkennen Wortgrenzen dennoch, indem sie unbewusst mitrechnen, welche Laute regelmäßig aufeinanderfolgen und welche Kombinationen selten sind. Häufige Übergänge markieren den Inneren eines Wortes, seltene markieren seine Grenze. Dieselbe Rechenoperation lässt sich auf jede Abfolge diskreter Zeichen anwenden, unabhängig davon, ob sie aus einem menschlichen Mund oder einem Vogelschnabel stammt. Angewendet wurde sie auf umfangreiche Gesangsaufnahmen, die über die verschiedenen Entwicklungsstadien der Vögel hinweg in Japan erhoben worden waren.
Das Ergebnis ist eindeutig. Die Gesänge zerfallen in statistisch zusammenhängende Silbenblöcke, die sich wie das vogelseitige Gegenstück zu Wörtern verhalten. Ihre Häufigkeitsverteilung folgt einem Potenzgesetz, das in der Sprachwissenschaft als Zipfsches Gesetz bekannt ist. Es besagt, dass eine kleine Zahl von Einheiten außerordentlich oft vorkommt, während die überwiegende Mehrheit sehr selten bleibt. Im Deutschen taucht das häufigste Wort etwa doppelt so oft auf wie das zweithäufigste und dreimal so oft wie das dritthäufigste. Hinzu kommt ein zweiter, damit verbundener Zusammenhang: Häufig verwendete Silbenblöcke sind im Mittel kürzer, selten verwendete länger. Beides zusammen kennzeichnet nach der im Fachjournal Science Advances erschienenen Analyse menschliche Sprache ebenso wie das untersuchte Vogelrepertoire.
Der aus Sicht der Forscher überraschendste Befund betrifft die zeitliche Entwicklung. Zwar nimmt die statistische Kohärenz der Silbenblöcke im Lauf des Gesangslernens messbar zu, die Vögel strukturieren ihr Material also mit wachsender Erfahrung schärfer. Das Potenzgesetz selbst aber ist bereits in den frühesten, noch völlig unfertigen Gesangsversuchen vorhanden. Es entsteht demnach nicht als Ergebnis eines langen Übungsprozesses, sondern begleitet ihn von Anfang an. Das spricht dagegen, dass es sich um ein spätes Nebenprodukt eines ausgereiften Repertoires handelt, und dafür, dass es eine grundlegende Eigenschaft gelernter Repräsentationen ist. Anders formuliert: Sobald ein System Signale nicht angeboren mitbringt, sondern durch Zuhören erwirbt und weitergibt, scheint sich diese Verteilung von selbst einzustellen.
Besonderes Gewicht erhält der Befund durch den Vergleich mit einer früheren Arbeit derselben Arbeitsgruppe. Dort war dasselbe statistische Muster im Gesang von Buckelwalen nachgewiesen worden, ebenfalls einer Art, die ihre Lautfolgen kulturell weitergibt und deren Gesänge sich über Jahre hinweg wandeln. Damit tritt die Struktur nun in mindestens drei Entwicklungslinien auf, die seit vielen Millionen Jahren getrennte Wege gehen: bei Primaten, bei Walen und bei Singvögeln. Eine gemeinsame Abstammung dieser Fähigkeit scheidet damit praktisch aus. Die Autoren interpretieren das Ergebnis als konvergente Evolution, bei der ähnliche Anforderungen unabhängig voneinander zu ähnlichen Lösungen führen. Entscheidend wäre demnach nicht die Verwandtschaft, sondern der Übertragungsweg, also die Weitergabe von Signalen über Generationen hinweg durch Lernen.
Für die Frage nach der Einzigartigkeit menschlicher Sprache bedeutet das eine Verschiebung, keine Aufhebung. Ein Silbenblock im Gesang eines Finken hat keine Bedeutung im sprachlichen Sinn, er verweist auf kein Objekt und lässt sich nicht mit anderen Einheiten zu neuen Aussagen kombinieren. Was die Analyse zeigt, betrifft die formale Organisation des Signals, nicht seinen Inhalt. Genau darin liegt aber der Reiz des Befunds, denn er trennt zwei Dinge, die bislang oft gemeinsam betrachtet wurden. Die statistische Architektur, die Sprache überhaupt erlernbar macht, entsteht offenbar auch ohne Bedeutung, sobald ein Signalsystem kulturell weitergegeben wird. Wie eng Lautwahrnehmung und Verhalten verknüpft sind, zeigt sich im Übrigen auch beim Menschen, etwa wenn bestimmte Alltagsgeräusche starke unwillkürliche Reaktionen auslösen.
Science Advances, Language-like statistical structure arises in learned signaling: evidence from birdsong; doi:10.1126/sciadv.aea3015