Evolutionary scenarios for the emergence of recursion

As we have seen, the evolution of language cannot be addressed from the perspective of a single discipline; others, such as genetics or archaeology, also have a say on this issue. There is still a lot of research needed regarding Neanderthal cognition, an issue that deserves more attention also by biolinguistics. Although there are reasons to think so, the available data do not allow us to exclude recursion either from the cognition of H. neanderthalensis or starlings. Thus, what can be called special in humans or in language? The last part of the next quotation may summarize almost perfectly our own hypothesis about the role of recursion in language and in the whole cerebral architecture related to linguistic and non-linguistic activity

Analyzing speech in both time and space : generalized additive mixed models can uncover systematic patterns of variation in vocal tract shape in real-time MRI

We present a method of using generalized additive mixed models (GAMMs) to analyze midsagittal vocal tract data obtained from real-time magnetic resonance imaging (rt-MRI) video of speech production. Applied to rt-MRI data, GAMMs allow for observation of factor effects on vocal tract shape throughout two key dimensions: time (vocal tract change over the temporal course of a speech segment) and space (location of change within the vocal tract). Examples of this method are provided for rt-MRI data collected at a temporal resolution of 20 ms and a spatial resolution of 1.41 mm, for 36 native speakers of German. The rt-MRI data were quantified as 28-point semi-polar-grid aperture functions. Three test cases are provided as a way of observing vocal tract differences between: (1) /aː/ and /iː/, (2) /aː/ and /aɪ/, and (3) accentuated and unstressed /aː/. The results for each GAMM are independently validated using functional linear mixed models (FLMMs) constructed from data obtained at 20% and 80% of the vowel interval. In each case, the two methods yield similar results. In light of the method similarities, we propose that GAMMs are a robust, powerful, and interpretable method of simultaneously analyzing both temporal and spatial effects in rt-MRI video of speech

A Biolinguistic Approach to the Vocalizations of H. Neanderthalensis and the Genus Homo

This paper revisits the old question about the possibilities and aptitudes H. neanderthalensis had for vocalization. New evidence will be discussed that moves the discussion beyond traditional interest in the presence and inter-pretation of the fossil record and its comparison with the closest species to H. sapiens, like chimpanzees and gorillas. An interdisciplinary perspective on the analysis coupled with information gathered from neuropsychology, genetics, and comparative psychology will prove useful for obtaining a new vision in biolinguistics, so that neurocognitive activity becomes important thanks, above all, to the comparison with other species. Finally, it will be argued that it is still plausible to accept the hypothesis on the formation of a vocal capacity prior to the cognitive faculty of language, and independent of it, so that Neandertals were probably able of vocalizing voluntarily, with communicative intentions and in a sophisticated way

Considérations ontogénétiques et phylogénétiques concernant l'origine de la parole. Prédiction de la capacité des conduits vocaux de fossiles reconstitués à produire des sons de parole

http://primatologie.revues.org/797National audienceOntogenetic and phylogenetic considerations concerning the origin of speech The end of the XXth century and the beginning of this century saw a reorganization of the researches in the field of speech and language emergence (SLE). Naturalism is the kernel of this new approach. It consists in describing the relations between biological aspects (in every sense of the word) on the one hand and speech and language, on the other hand, by an accumulation of hypotheses and evidence derived from a huge range of data collected thanks to interdisciplinary collaborations. As is the case for researches on the origin of Man, a theoretical profusion of hypotheses has arisen which sometimes leads to very hypothetical developments, based on fragile results and on too little data, and proposed in related but not fully mastered or too much simplified disciplines. This is why regular critical overviews do not seem superfluous. First, we propose a classification (push and pull theory) that provides a new reading of the various theories which have been proposed for half a century. In the present state of knowledge it is not possible to infer when our ancestors acquired the FacultyofSpeechandLanguageandSpeech: control of speech articulators, coordination between larynx and vocal tract, phonology, syntax, semantic and recursivity. Among old unsolved questions: Why is our species alone in having speech and language? Many others questions are (for the moment?) ill posed problems: we do not have sufficiently data to answer. Perhaps these questions will remain unsolved. But we think that the following question can be solved: If we suppose that our ancestors (and distant cousins) controlled their larynx and vocal tract in the same way as present-day humans, did the geometry of their vocal tract allow them to produce the universal sound structures of the languages spoken today? We analyzed 31 skulls from now to 1.5 Ma (millions years) BP (Before Present) for fossil hominids available at the Muséedel'Homme in Paris or in the literature: (1) 10-30 ka BP: modern humans: Paleolithic; (2) 90-200 ka BP: anatomically modern humans; (3) 45-90 ka BP: Neanderthals; (4) 1.5 Ma BP: Homoergaster; These skulls are all well kept and possess a jaw in the majority of cases but the vertebral column has been reconstituted. We attempt to: (1) Localize hyoid bone and then glottis position; (2) Reconstitute a vocal tract model in a plausible way using an articulatory model; (3) Quantify the acoustic capabilities of this reconstituted vocal tract. For this purpose, we combine phylogenesis and ontogenesis. We are in a position to state that our ancestors and distant cousins were equipped with a vocal tract that could produce the same variety of vowel sounds as we can today: the vowels /i a u/. The vocal tract morphology has been favorable to the emergence and production of speech since several hundreds of thousands of years. But how to know to what extent they mastered the control skills needed to produce speech? New lines of research are proposed in which orofacial abilities necessary to the emergence of speech are linked to a precursor mechanism dedicated to feeding (masticating-swallowing movements).La fin du XXe et le tout début de ce siècle révèlent une véritable réarticulation des recherches dans le domaine de l'émergence de la parole et du langage. Le naturalisme, qui est au centre de cette approche, se propose de décrire les relations entre la biologie (au sens très large du terme) d'une part, la parole et le langage, d'autre part, par une accumulation d'hypothèses, de données et de preuves formulées et établies grâce à de multiples collaborations interdisciplinaires. Comme pour les travaux sur l'origine de l'Homme (la découverte d'un nouveau fossile entraînant souvent une remise en question des théories précédentes), on assiste à un foisonnement théorique qui entraîne parfois des développements très hypothétiques, s'appuyant sur des résultats fragiles et sur trop peu de données, proposés dans des disciplines connexes mais non maîtrisées ou trop simplifiées. C'est pourquoi les bilans réguliers, les mises en perspectives critiques ne nous semblent pas superflus. Dans un premier temps nous proposerons une classification qui permet une lecture des différentes théories proposées depuis un demi-siècle (théorie push-pull). Dans l'état actuel des connaissances, il n'est pas possible d'inférer quand nos ancêtres, voire nos lointains ont acquis la faculté de langage et de parole : le contrôle des articulateurs, la coordination entre le larynx et le conduit vocal, la phonologie, la syntaxe, la sémantique et la récursivité. Parmi les questions qui se posent, il en est une qui reste sans réponse : pourquoi notre espèce est actuellement la seule à posséder langue et parole ? De nombreuses questions font partie des problèmes mal posés, comme le sont les questions du type: Quelle(s) langue(s) parlaient nos prédécesseurs ? Possédaient-ils une langue unique ? En effet, on ne dispose pas (pour le moment) de suffisamment de données pour pouvoir y répondre. Peut-être même que ces questions ne trouveront pas de solution. Actuellement, il est quand même possible de répondre à la question suivante : si nous supposons que nos ancêtres (et cousins lointains) contrôlaient leur larynx et leur conduit vocal de la même manière que les Hommes actuels, est-ce que la géométrie de leur conduit leur permettaient de produire les structures sonores qui sont pratiquement présentes dans toutes les langues du monde ? Nous présenterons ensuite nos travaux qui participent à la nouvelle réarticulation avec une approche véritablement axée sur la pluridisciplinarité. Ils s'inscrivent dans le domaine des relations entre la morphologie des organes de la production de la parole et son contrôle. Nous présentons de nouveaux résultats concernant la croissance du conduit vocal de la naissance à l'âge adulte puis des reconstructions du conduit vocal pour des fossiles qui couvrent la période de 10.000 ans à un million et demi d'années BP (Before Present). À partir du crâne, de la mandibule et des vertèbres cervicales nous essaierons de manière plausible (1) de localiser l'os hyoïde, support de la langue, et la position de la glotte, (2) de reconstituer un conduit vocal, à l'aide d'un modèle articulatoire, (3) d'induire les possibilités acoustiques de tous ces conduits. En combinant phylogenèse et ontogenèse il est possible de représenter l'anatomie du tractus en synthétisant deux remodelages qui renvoient à l'ontogenèse et à la phylogenèse. Nous montrerons que tous ces conduits ont les mêmes potentialités acoustiques, ils peuvent produire les voyelles /i a u/ qui sont pratiquement présentes dans toutes les langues du monde : un triangle à l'intérieur duquel se situent toutes les autres voyelles. Quand aux consonnes les plus fréquentes /p t k/, /b d g/ elles sont aussi à la portée de tous ces conduits vocaux à partir de gestes de fermeture dans des régions précises (lèvres, zone alvéodentale, zone vélaire). De nouvelles pistes de recherche sont proposées qui tendraient à montrer qu'il y a vraisemblablement plusieurs centaines de milliers, voire plusieurs millions d'années que le conduit vocal présente une morphologie favorable à l'émergence et à la production de la parole. Un cadre est posé dans lequel les capacités orofaciales nécessaire à la parole pourraient être reliées au mécanisme précurseur d'ingestion (mastication-déglutition)

Origins of Human Language

This book proposes a detailed picture of the continuities and ruptures between communication in primates and language in humans. It explores a diversity of perspectives on the origins of language, including a fine description of vocal communication in animals, mainly in monkeys and apes, but also in birds, the study of vocal tract anatomy and cortical control of the vocal productions in monkeys and apes, the description of combinatory structures and their social and communicative value, and the exploration of the cognitive environment in which language may have emerged from nonhuman primate vocal or gestural communication