Eine anhaltende Debatte unter Wissenschaftlern darüber, warum Schimpansen und andere nichtmenschliche Primaten nicht wie Menschen sprechen oder singen können, hat sich hauptsächlich auf evolutionäre Veränderungen in der Entwicklung des menschlichen Gehirns konzentriert. Die Aufmerksamkeit hat sich nun auf anatomische Veränderungen des Kehlkopfes ausgeweitet, die möglicherweise eine Rolle bei unserer Fähigkeit gespielt haben, komplexe Klänge zu erzeugen.
In einer Studie veröffentlicht in Wissenschafthat ein Forscherteam aus Japan und Europa nun herausgefunden, dass die Evolution des menschlichen Kehlkopfs zu den stabilen Stimmen beigetragen hat, mit denen wir kommunizieren. Unerwarteterweise beinhalten diese Veränderungen nicht das Hinzufügen von Strukturen, sondern den Verlust bestimmter Stimmbänder oder Stimmbänder im Kehlkopf.
„Paradoxerweise führte die zunehmende Komplexität der menschlichen Kommunikation zu einer Vereinfachung unserer Stimmanatomie“, sagt Hauptautor Takeshi Nishimura vom Zentrum für die evolutionären Ursprünge des menschlichen Verhaltens (EHUB) der KyotoU.
Die meisten Primaten haben dünne, bandartige Stimmmembranen, die aus ihren Stimmlippen herausragen. Der bei Schimpansen und anderen Menschenaffen beobachtete Verlust dieser Luftsäcke scheint für eine stabile Stimmqualität und eine kontrollierbare Stimmlage gesorgt zu haben, die wir Menschen beim Singen oder Sprechen verwenden.
Nishimura fügt hinzu: „Studien des verstorbenen Dr. Sugio Hayama, auf denen unsere Arbeit weitgehend basierte, zeigten, dass evolutionäre Modifikationen im Kehlkopf für die Evolution der gesprochenen Sprache notwendig waren der Stimmlippenmorphologie, desto leichter ist es, ihre Schwingungen zu kontrollieren.“
Der leitende Autor Tecumseh Fitch von der Universität Wien erklärt, dass die dünnen Stimmmembranen, die im Kehlkopf der großen Auswahl an Affen und Menschenaffen des Teams gefunden wurden, spezifisch für nichtmenschliche Primaten sind. Basierend auf Computermodellen, die zeigen, wie Stimmmembranen es nichtmenschlichen Primaten ermöglichen, ihre charakteristischen Lautäußerungen zu erzeugen, postuliert das Team, dass die melodische Qualität der menschlichen Stimme direkt aus dem Verlust dieser Membranen während der Evolution resultiert.
„Im Kehlkopf von vokalisierenden Schimpansen und Affen sehen wir aktive Vibrationen ihrer Stimmmembranen, die laute und instabile schreiartige Rufe verursachen“, sagt Fitch.
Laut Isao Tokuda von der Ritsumeikan-Universität, dessen Studien zur nichtlinearen Dynamik tierischer Vokalisationen zu seiner Untersuchung der Stimmerzeugung bei Schimpansen führten, kann das Vorhandensein von vibrierendem Gewebe an den Stimmlippen die Schwingungsfreiheitsgrade erhöhen, was zu häufiger Stimminstabilität führt.
„Durch die Vermeidung dieser Instabilität haben Menschen möglicherweise stabile Quellklänge erreicht und die Entwicklung der menschlichen Sprache beschleunigt.“
Der Evolutionsbiologe Jake Dunn von der Anglia Ruskin University merkt an: „Die Verwendung der vergleichenden Methode zur Rekonstruktion unserer evolutionären Vergangenheit hat gezeigt, dass, wenn Menschen allein die Stimmmembranen fehlen, die praktisch alle nichtmenschlichen Primaten als Merkmal hatten, wir sie in unserer jüngsten Evolution möglicherweise verloren haben obwohl sie einen gemeinsamen Vorfahren haben.“
Der österreichische Stimmwissenschaftler und ehemalige KyotoU-Stipendiat Christian T. Herbst sieht den offensichtlichen Kompromiss zwischen der reduzierten Komplexität der Sprachbox und unserer gesteigerten Fähigkeit, angereicherte verbale Informationen zu erzeugen und zu übertragen, als eine „Bewegung der Fähigkeit, komplexe Stimminformationen von der Kehle zum Gehirn zu produzieren. “
Ole Næsbye Larsen von der University of Southern Denmark merkt an, dass „ein Vergleich existierender Arten häufig verwendet wird, um auf die Entwicklung von Merkmalen wie dem Verhalten von Tieren zu schließen, die keine Fossilien hinterlassen Box-Arbeiten während der Vokalisierung scheinen nun eine Hypothese über die Evolution der menschlichen Fähigkeit zu sprechen zu stützen.
Nishimura schlussfolgert: „Natürlich waren auch andere Veränderungen, einschließlich der in unserem Gehirn, erforderlich, um Sprache zu erlangen, aber diese anatomische Vereinfachung beschleunigte wahrscheinlich die Genauigkeit, mit der wir singen und sprechen.“
Takeshi Nishimura et al, Evolutionärer Komplexitätsverlust in der menschlichen Stimmanatomie als Anpassung an Sprache, Wissenschaft (2022). DOI: 10.1126/science.abm1574. www.science.org/doi/10.1126/science.abm1574