Rencontrez l'un des chanteurs les plus talentueux du monde: le muguet ermite ( Catharus guttatus ). Cet oiseau chanteur nord-américain de taille moyenne a suscité les éloges des musiciens et des ornithologues, car ses chansons sont très musicales, avec des trilles et des diapositives rappelant un instrument à vent.
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Selon une étude publiée aujourd'hui dans les Actes de la National Academy of Sciences (PNAS), il se trouve que les chansons de l'oiseau ont quelques notions mathématiques de base. Les grives d'Ermit semblent préférer chanter dans des séries harmoniques, un élément fondamental de la musique humaine. Le goût musical des oiseaux est probablement un produit de la biologie, qui pourrait fournir des indices dans un débat séculaire: dans quelle mesure les origines de la musique humaine sont-elles biologiques ou culturelles?
Les chansons humaines sont enracinées dans les mathématiques. Une série d'harmoniques comprend une note de base fondamentale suivie de notes dont la fréquence audio augmente en fonction de multiples de cette note. Les scientifiques ont longtemps été intrigués par l’idée que le chant des oiseaux pourrait avoir certaines des caractéristiques de la musique humaine, mais les études visant à déterminer si les oiseaux préfèrent les harmonies ont produit des résultats contradictoires.
Au fil des ans, certains ornithologues ont affirmé que le muguet ermite chantait toutes sortes de gammes musicales, notamment majeure, mineure et pentatonique (une gamme commune à cinq notes). "L'idée que les grives ermites chantent des gammes - en particulier des gammes pentatoniques - semble avoir capturé l'imagination humaine et a été répétée si souvent que beaucoup de gens l'assument, " dit Emily Doolittle, compositrice au Cornish College of the Arts de Seattle. Doolittle et son collègue Tecumseh Fitch, biologiste à l'Université de Vienne, ont entrepris de réfuter ces affirmations, ce qui a rendu leurs résultats d'autant plus surprenants.
Les grives ermites masculines chantent de 6 à 10 types de chansons, commençant toutes par un long sifflement. La plupart sont aigus et rapides. À l'aide d'enregistrements du laboratoire Borror de l'Ohio State, Doolittle et Fitch ont commencé à analyser les sons de 114 types de chansons différents issus de 14 grives ermites mâles. «Écouter les chansons à toute vitesse est très attrayant, mais nous n'avions aucune idée de la qualité de leurs harmoniques», explique Doolittle. Ils ont seulement commencé à trouver des harmonies une fois qu'ils ont ralenti les chansons. «Il nous a sauté dessus», se souvient Doolittle.
Avec cet exemple de chanson de grive ermite, vous pouvez entendre la chanson elle-même, puis les mêmes notes dans une série harmonique:
Les chercheurs ont collaboré avec les statisticiens Bruno Ginras et Dominik Endres pour analyser le choix de la hauteur des oiseaux afin de s'assurer qu'ils n'entendaient pas seulement ce qui leur semblait familier à leurs oreilles. À titre de comparaison, ils ont effectué la même analyse sur des chansons jouées sur un instrument à vent appelé cor des Alpes.
Pour 71 des chansons, ils ont pu déterminer des hauteurs distinctes et stables pour au moins 10 notes de la chanson. Parmi eux, 54 chansons - environ 70% - suivaient des intervalles harmoniques. Voici un autre exemple de chanson harmonique de grive ermite:
Et voici la version lente:
Seulement 5% des chants d'oiseaux étaient liés à une génération de hauteur aléatoire et étaient donc classés comme non harmoniques. Voici une chanson de muguet ermite non harmonique:
Et voici la version lente:
Bien que certaines chansons ne suivent pas des séries harmoniques, il est clair que le muguet ermite, pour quelque raison que ce soit, préfère les chants qui le font. Les chansons ne proviennent pas de la physique du tract vocal du muguet ermite, car ce tract n'est pas assez flexible pour produire simplement toutes ces séries. L'oiseau doit donc faire quelque chose pour sélectionner les notes. Pour le muguet ermite, la précision harmonique pourrait être un moyen pour les femmes d'évaluer les chants masculins pendant les saisons des amours. Les séries harmoniques pourraient tout simplement être plus faciles à mémoriser, comme elles le sont pour les humains.
Doolittle fait bien attention à ce que ces oiseaux ne structurent pas leurs chansons en se basant sur des gammes. Cela impliquerait chez les oiseaux un degré de théorie musicale que nous n'avons aucun moyen de prouver - du moins pour le moment. Les observations du bruant à gorge blanche ( Zonotrichia albicollis ) et du rossignol de rossignol ( Microcerculus philomela ) suggèrent que ces oiseaux n'utilisent pas les intervalles que l'on trouve dans la musique humaine. D'autres espèces, comme les grèves de boubou tropicales ( Laniarius aethiopicus ) et les lutins musicaux ( Cyphorhinus arada ) semblent les préférer. Une autre étude récente a montré que les poulets domestiques avaient également une préférence pour les notes harmoniques.
«La série harmonique est un phénomène physique, et non une construction propre à une culture, comme toute autre gamme. Il est donc logique que cela se retrouve dans des chansons de différentes espèces», explique Doolittle. Alors, que signifierait-il pour les humains si nous partagions ces tendances musicales avec les oiseaux?
"Si un aspect de la musique se trouve non seulement chez l'homme, mais aussi dans diverses espèces non humaines, cela suggérerait que quelque chose dans notre biologie commune nous prédispose à trouver cet aspect intéressant, ou attrayant, ou facile chanter », dit Doolittle. L’étude sur le muguet renforce l’idée que la musique humaine est un produit de la biologie et de la culture - mais il y a peut-être plus de biologie en jeu que nous le pensions.
