Faculté des sciences

Semantic content in titi monkey alarm call sequences

Berthet, Mélissa ; Zuberbühler, Klaus (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2018.

The comparative approach aims to understand the uniqueness of human language and how it evolved from primitive communication systems. Black-fronted titi monkeys Callicebus nigrifrons possess two soft alarm calls: A-calls are specific to threats within the canopy while B-calls are general calls emitted to terrestrial predators but also in non-predatory contexts, while moving near the... More

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    Résumé
    L'approche comparative cherche à comprendre ce qui rend le langage humain si unique et comment il a évolué. Les singes titi à front noir Callicebus nigrifrons possèdent deux cris d’alarme de courte portée : les cris A, spécifiques aux menaces de la canopée, et les cris B, des cris généraux émis en présence d’un prédateur terrestre ou lorsque les singes descendent près du sol. Les titis combinent ces deux cris en séquences régies par des règles précises qui transmettent des informations sur le type de prédateur et l’endroit où il se trouve, ce qui suggère des capacités de syntaxe et de sémantique uniques dans le règne animal. Cependant, les études menant à ces conclusions sont préliminaires et nécessitent d’être approfondies. Le premier objectif de mon étude est d’évaluer la spécificité contextuelle des séquences de cris B, à l’échelle acoustique et temporelle. Le second objectif est d’étudier les mécanismes par lesquelles les singes encodent le type de prédateur et sa localisation dans les séquences d’alarme. Le dernier objectif est de déterminer quelle information les titis extraient de ces séquences et sur quel mécanisme ils s’appuient. Les données ont été collectées sur six groupes de C. nigrifrons sauvages au Santuário do Caraça, au Brésil. Des séquences de cris B émises par des individus exposés à des prédateurs ou descendant au sol ont été collectées, et les résultats ont montré que la structure acoustique des cris B dépendait du contexte d’émission (prédateur terrestre vs descente vers le sol) mais aussi que les séquences avaient une structure temporelle plus régulière lorsqu’il y avait un prédateur terrestre. J’ai ensuite présenté aux singes titis deux prédateurs terrestres et un aérien, au sol ou dans la canopée, et j’ai modélisé quelle information ils encodaient dans leurs séquences vocales. Mes résultats ont montré que l’information encodée était plus liée au type de prédateur qu’à sa localisation. Enfin, j’ai mené des expériences de repasse et j’ai montré que les singes comprenaient le type de prédateur et l’endroit où il se trouvait en se basant sur la proportion de combinaisons de 2 cris B dans la séquence, suggérant que le sens de la séquence est probabiliste et non catégorique. Dans son ensemble, ce travail montre que la combinaison de cris est un élément clé de la communication vocale des singes titis et qu’elle peut transmettre des informations sur le comportement de celui qui émet des vocalisations, sur le type de prédateur et sa localisation. Mes résultats suggèrent donc que les singes titis possèdent un système séquentiel unique, et contribuent de façon significative à notre compréhension de l’évolution du langage humain.
    Summary
    The comparative approach aims to understand the uniqueness of human language and how it evolved from primitive communication systems. Black-fronted titi monkeys Callicebus nigrifrons possess two soft alarm calls: A-calls are specific to threats within the canopy while B-calls are general calls emitted to terrestrial predators but also in non-predatory contexts, while moving near the ground. Titi monkeys combine these two simple calls into rule-governed sequences that can convey information about the predator type and location, suggesting a sophisticated syntax/semantic interface unique in animals. However, studies leading to these conclusions were preliminary, and more research is needed to conclude on vocal capacities of these primates. The first aim of my study is to reassess the context-specificity of sequences of B-calls both on their acoustic and temporal structure. The second is to investigate the encoding mechanisms of predator type and location in alarm sequences. The third is to assess what information titi monkeys extract from the alarm sequences and what sequential feature they attend to. Data were collected on six free-ranging groups of C. nigrifrons at the Santuário do Caraça, Brazil. Sequences of B-calls were recorded from individuals exposed to predators or descending near the ground. I found that B-calls could be differentiated into context-specific acoustic variants (terrestrial predators vs. ground-related movements) and that call sequences to predators had a more regular sequential structure than ground-related sequences. I then presented monkeys to two terrestrial predators and one aerial predator, either on the ground or in the canopy, and I modelled what information is encoded by sequences. I found that information encoded in the sequence focused more on the predator type rather than on the predator location. Finally, I carried out playback experiments and found that listeners extracted information about predator type and location by using the proportion of B-call combinations in the sequences, suggesting that meaning was probabilistic rather than categorical. This work shows that call combinations are a key component of titi monkey vocal communication and can convey information about predator type, location and behaviour of the caller. Overall, my results suggest that titi monkeys possess a unique sequential system that may provide new insights in our understanding of the evolution of human language.