Эволюция. Триумф идеи - Карл Циммер

Много лет, с самого первого своего визита в Никарагуа, Кегль вместе с общиной глухонемых составляла словарь нового языка жестов. На настоящий момент в словаре более 1600 слов. Одновременно она разработала теорию происхождения этого языка. Дети приезжали в школы, не имея других средств общения кроме нескольких простых жестов, причем у каждого жесты были свои. Дети объединили их в общий набор и получали пиджин, которым в момент появления ученого уже пользовались подростки. Затем в школе появились дети помладше, чей мозг был настроен на восприятие языка; они подхватили жесты старших детей и обогатили их грамматикой. Маленькие дети вдруг, на пустом месте создали язык, который с самого начала был не менее сложным и полным, чем любой из традиционных звуковых языков. А стоило настоящему языку появиться, и новые впечатления детей начали обогащать его новыми словами.

«С течением времени, — говорит Кегль, — жесты постепенно становятся все более и более богатыми и разнообразными. Но мы не видим резкой границы, скачка между ними и первыми жестами языка, потому что грамматика его — внутри ребенка».

Если грамматика и правда внутри ребенка — если, иными словами, правила грамматики зашиты в структуру нашего мозга, — то к формированию этих встроенных правил, должно быть, приложила руку эволюция. Но возникает вопрос: как мог естественный отбор сформировать язык во всей его сложности? Ученые не могут вернуться в прошлое и понаблюдать за рождением речи и языка. Однако сейчас исследователи пытаются смоделировать эволюцию языка на компьютере, и первые результаты очень интересны. Выясняется, что как ноги или глаза могли развиться постепенно, так и язык мог обрести свою сложность постепенно, шаг за шагом.

Мартин Новак и его коллеги из принстонского Института перспективных исследований разработали математическую модель эволюции языка на базе нескольких разумных предположений. Одно из них состоит в том, что мутации, которые позволяли животному лучше объясняться с сородичами, повышали его репродуктивную приспособленность. Зеленые мартышки, к примеру, пользуются набором вполне различимых звуков, при помощи которых сообщают сородичам о различных угрозах — птицах, змеях и др. От способности различать эти сигналы может зависеть жизнь или смерть особи. Спутав змеиный сигнал с птичьим, мартышка может броситься на землю и стать жертвой затаившегося удава. Еще ученые предположили, что более обширный словарь — при условии, что члены сообщества корректно его понимают, — также дает обладателю эволюционное преимущество. Мартышка, которая понимает и птичью, и змеиную тревогу, имеет больше шансов на выживание, чем та, у которой в голове умещается только один сигнал.

В модели Новака особи первоначально владеют простой, как у мартышек, коммуникационной системой. Их словарь состоит из набора звуков, каждый из которых соответствует какому-то предмету или явлению окружающего мира. При смене поколений иногда возникают мутации, которые затрагивают «речь» молодых особей. Некоторые из этих мутаций позволяют молодым особям использовать более богатый, чем у предков, словарь; в модели Новака такие особи получают репродуктивное преимущество.

Новак обнаружил, что его модель постоянно сводится к одним и тем же результатам. Первоначально особи в стае общаются посредством нескольких видов резких криков. Постепенно их язык усложняется, появляются новые сигналы. Но по мере расширения словаря становится все труднее отличать новые сигналы от прежних. Чем более похожими становятся звуки, тем проще становится их спутать. (Вы можете утверждать, что слышите разные звуки в начале слов «это» и «эти»?)

Понятно, что пополнение коллекции новыми сигналами может принести с собой эволюционное преимущество, но связанная с ними путаница может свести все преимущество к нулю. Проводя испытание за испытанием, Новак выяснил, что словарь в его модели увеличивается лишь до определенного предела: дальше все останавливается. Возможно, такой результат объясняет, почему большинство животных, не считая человека, при обмене информацией довольствуется очень скромным числом сигналов: они просто не могут преодолеть неизбежную путаницу, которая возникает при расширении репертуара сигналов.

Но что, если эволюция наших предков сумела найти выход из этой ловушки? В поисках ответа на этот вопрос Новак изменил модель — он разрешил некоторым особям нанизывать простые звуки один на другой, то есть собирать из звуков слова. Затем он объединил в одной модели несколько «особей», которые пользовались словами, с теми, кто по старинке пользовался звуками. Он обнаружил, что, если особи передают друг другу всего несколько простых сообщений, они вполне могут обойтись системой звуков. Но если они живут в более сложной среде и нуждаются в мощных средствах сообщения, то со временем побеждает система слов. Собирая из небольшого числа звуков огромное количество уникальных слов, «особи» у Новака получали возможность избежать путаницы с похожими звуками.

Но Новак обнаружил, что и словарная система имеет свои ограничения. Чтобы слово закрепилось в языке, люди должны им пользоваться. Если слово забудут, оно вновь канет в небытие. В наши дни старые слова могут сохраняться в языке при помощи книг и видеозаписей, но у наших предков-гоминид была только устная речь — а значит, все слова должны были храниться в головах. Но память не беспредельна, и размер мозга — а значит, и объем памяти — ограничивал размеры словаря, которым могли пользоваться гоминиды. Вероятно, гоминиды могли придумывать новые слова, но в том случае, если при этом какие-то другие забывались.

Чтобы изучить этот предел, Новак ввел в свою языковую модель еще одно новшество. Вместо того чтобы обозначать каждое понятие отдельным словом, некоторые «особи» получили возможность нанизывать друг на друга слова и таким образом описывать события. Некоторые слова могли обозначать действия, другие — людей или предметы, задействованные в этом действии, третьи — их отношения. Иными словами, Новак ввел в свою модель правила синтаксиса. Синтаксис позволяет человеку выразить при помощи нескольких сотен слов миллионы разных значений, в зависимости от того, как эти слова организованы. Но если говорящие не будут точны, может получиться так, что синтаксис вызовет лишь новую путаницу. Фразы «Саркози осудил Берлускони» и «Берлускони осудил Саркози» составлены из одних и тех же слов, но означают разное. Когда Новак и его коллеги свели в конкурентной борьбе синтаксис и простое общение при помощи слов-символов, выяснилось, что синтаксис выгоден не всегда. Лишенный синтаксической структуры язык побеждает, когда событий в системе немного и описывать особенно нечего. Но за определенным порогом сложности синтаксис захватывает уверенное лидерство. Если вокруг происходит немало разных событий, в которых задействовано множество людей или животных, лучше говорить предложениями.

Хотя модели Новака относительно просты, они помогают понять несколько принципиально важных моментов превращения простого набора звуковых сигналов в полноценный язык. Дети, придумавшие никарагуанский язык жестов, сумели, возможно, повторить эволюцию языка от знака к слову и затем к синтаксической структуре. Эксперименты Новака тоже позволяют представить себе, как нашим предкам удалось выбраться из коммуникационной ловушки, в которой застряло большинство остальных животных. Похоже, жизнь наших предков постепенно усложнялась и требовала все более высокого уровня общения членов стаи между собой.