Bipedalism, Hominin Fetuses, and Musical and Linguistic Evolution

Matz Larsson and Dean Falk, Direct Effects of Bipedalism on Early Hominin Fetuses Stimulated Later Musical and Linguistic Evolution, Current Anthropology, Published online February 21, 2025.

Abstract

We hypothesize that auditory and motor entrainment evolved in early hominin fetuses in direct response to their mothers’ bipedal footsteps and, later, contributed to the evolution of music and language via two related processes. First, selection for bipedalism transformed feet from grasping into weight-bearing organs, which negatively affected infants’ ability to cling to their mothers, provoking the emergence of novel affective vocal exchanges between mothers and infants that became building blocks for the emergence of motherese. Second, the derived ability to entrain movements to sound was incorporated during the prehistoric emergence of wide-ranging rhythmic behaviors such as synchronized chanting of nonlexical vocables and coordinated rhythmic clapping and stomping, which became instrumental during the more recent evolution of music. Like the derived ability to keep beat with rhythmic sounds, nascent motherese entailed entrainment of motor behavior (the physical production of pitch, timing, and vocalization rate) with external sources of sound (conversational utterances). If motherese was a precursor for language evolution, as many believe, music and language share phylogenetically derived substrates for auditory and motor entrainment that stemmed directly from bipedalism. If so, bipedalism was more important for serendipitously sculpting advanced cognition in our prehistoric ancestors than previously believed.

Nous émettons l’hypothèse que l’entraînement auditif/moteur a évolué chez les fœtus des premiers hominines en réponse directe aux pas bipèdes de leurs mères, et qu’il a ensuite contribué à l’évolution de la musique et du langage via deux processus connexes. Premièrement, la sélection en faveur de la bipédie a transformé les pieds en organes de soutien plutôt que des organes de préhension, ce qui a eu un impact négatif sur la capacité des nourrissons à s’accrocher à leurs mères, provoquant ainsi l’émergence d’échanges vocaux affectifs novateurs entre les mères et les nourrissons, qui sont devenus des éléments constitutifs de l’émergence du mamanais (motherese, en anglais). Deuxièmement, la capacité dérivée à synchroniser les mouvements avec le son a été intégrée lors de l’émergence préhistorique de comportements rythmiques variés, tels que le chant synchronisé de vocables non lexicaux et le battement de mains et de pieds coordonné, qui sont devenus des éléments essentiels durant l’évolution plus récente de la musique. Tout comme la capacité dérivée à suivre le rythme des sons rythmiques, le mamanais naissant impliquait l’entraînement du comportement moteur (la production physique de la hauteur, du timing et du taux de vocalisation) avec des sources sonores externes (les énonciations conversationnelles). Si le mamanais était un précurseur de l’évolution du langage, comme le pensent de nombreux chercheurs, la musique et le langage partagent alors des substrats phylogénétiquement dérivés pour l’entraînement auditif/moteur qui découle directement de la bipédie. Si tel est le cas, la bipédie aurait été plus importante pour sculpter de manière fortuite la cognition avancée de nos ancêtres préhistoriques que l’on croyait auparavant.

Wir gehen davon aus, dass sich die auditorische/motorische Synchronisation (Entrainment) bei frühen homininen Föten als direkte Reaktion auf den zweibeinigen Gang ihrer Mütter entwickelte und später über zwei verwandte Prozesse zur Entwicklung von Musik und Sprache beitrug. Erstens verwandelte die Selektion für die Zweibeinigkeit die Füße von Greiforganen in tragende Organe, was sich negativ auf die Fähigkeit der Säuglinge auswirkte, sich an ihre Mütter zu klammern und was zur Entstehung neuartiger affektiver Stimmaustausche zwischen Müttern und Säuglingen führte, die zu Bausteinen für die Entstehung der Motherese (Mutter-Baby-Dialog) wurden. Zweitens wurde die entwickelte Fähigkeit Bewegungen mit dem Klang zu synchronisieren, während der prähistorischen Entstehung weitreichender rhythmischer Verhaltensweisen, integriert, etwa beim synchronisierten Singen nicht-lexikalischer Vokabeln und beim koordinierten rhythmischen Klatschen und Stampfen, die in der neueren Entwicklung der Musik instrumental wurden. Ebenso wie die daraus entwickelte Fähigkeit, den Takt rhythmischer Klänge zu halten, erforderte die entstehende Motherese die Einbindung motorischen Verhaltens (der physischen Produktion von Tonhöhe, Timing und Vokalisierungsrate) in Verbindung mit externen Klangquellen (Gesprächsäußerungen). Wenn Motherese ein Vorläufer der Sprachentwicklung war, wie viele glauben, teilen Musik und Sprache phylogenetisch entstandene Substrate für die auditive/motorische Synchronisation, die direkt aus der Zweibeinigkeit stammen. Wenn dem so ist, war die Zweibeinigkeit für die zufällige Bildung fortgeschrittener Kognitionen bei unseren prähistorischen Vorfahren wichtiger als bisher angenommen.

Ipotizziamo che il trascinamento uditivo/motorio si sia evoluto nei primi feti di ominidi in risposta diretta ai passi bipedi delle loro madri e, in seguito, abbia contribuito all’evoluzione della musica e del linguaggio attraverso due processi correlati. In primo luogo, la selezione per il bipedismo ha trasformato i piedi da organi di presa in organi di carico, il che ha avuto un impatto negativo sulla capacità dei bambini di aggrapparsi alle madri, provocando l’emergere di nuovi scambi vocali, affettivi tra madri e bambini, che sono diventati elementi costitutivi per l’emergere del “maternese”. In secondo luogo, la capacità derivata di associare i movimenti al suono fu incorporata durante l’emergere preistorico di comportamenti ritmici ad ampio raggio, come il canto sincronizzato di vocaboli non lessicali e il battito delle mani e il calpestio ritmicamente coordinati, che divennero strumentali durante l’evoluzione più recente della musica. Come l’abilità derivata di seguire il ritmo dei suoni ritmici, il nascente “motherese” implicava il trascinamento del comportamento motorio (la produzione fisica dell’altezza, del ritmo e della velocità della vocalizzazione) con fonti sonore esterne (espressioni conversazionali). Se il maternese è stato un precursore dell’evoluzione del linguaggio, come molti credono, la musica e il linguaggio condividono substrati filogeneticamente derivati per il trascinamento uditivo/motorio che derivavano direttamente dal bipedismo. Se è così, il bipedismo è stato più importante di quanto si credesse in precedenza per scolpire in modo fortuito la cognizione avanzata nei nostri antenati preistorici.

‏راه رفتن انسانهای آغازین دلیل فرگشتی بوجود امدن و پیشرفت موسیقی و زبان انسان ها دارای این توانایی منحصر به فرد هستند که بدنشان را منطبق با امواج صوتی آهنگین به صورت ریتمیک و با زمانبدیه هماهنگ حرکت دهند( آنچه که entrainment خوانده می شود).فرضیه ما این است که این توانایی در جنین های هومینین اولیه به عنوان پاسخی مستقیم به راه رفتن دوپایی مادرانشان تحریک شد و همچنین این سبک راه رفتن (قدمهای دوپا) بعداً از طریق دو فرآیند مرتبط، به توسعه موسیقی و زبان کمک کرد. پاها که اساساً اندامی برای گرفتن بودند، حالا حمل کننده وزن هستند و این امر توانایی نوزادان را برای درکنار نگه داشتن مادر مختل میکند. فقدان تماس فیزیکی، نیاز و پیشرفت ارتباط صوتی عاطفی بین مادر و نوزاد را تحریک کرد، که به نوبه خود پایهای شد برای شیوهای خاص از اصوات جهت دار به سوی کودک که مادرانه نامیده می شود. توانایی پاسخ حرکتی ریتمیک به صدا همچنین می تواند رفتارهای ریتمیک مختلف، مانند دست زدن همزمان، کوبیدن پا و نجوای آهنگین بی کلام را در هم ادغام کرده باشد.این احتمال وجود دارد که چنین اشکالی از توانایی های ماقبل تاریخ به پایه ریزی علایق و توانایی های موسیقیایی انسان کمک کرده باشد.توانایی شکوفنده ی تعقیب متوازن صداهای موزون، و همچنین رشد زودهنگام کلام مادرانه، این فرض را برانگیخت که فرد دارای ظرفیت متوازن سازی عملکرد خود در ارتباط با منابع صوتی خارجی، برای مثال کلام دیگران (برای ایجاد زیر و بمی درست، زمانبندی مناسب و سرعت کلامی سازی) است. اگر همانطور که بسیاری معتقدند، کلام مادرانه پیش قراولی برای رشد زبان بوده است، پس موسیقی و زبان، بستر فیلوژنتیکی مشترکی برای اینتریمنت شنوایی/موتوری دارند. این بستر مشترک مستقیماً از رشد انسان در راه رفتن دوپا ناشی شده است. پس به این ترتیب راه رفتن بر دوپا، گامی مهمتر از آنچه قبلاً فکر میکردیم برای توسعه ی شناخت های ارتقا یافته ی اجداد بشر بوده است.‎

Människan har en enastående förmåga att utifrån ljudsignaler röra kroppen rytmiskt och i takt (s.k. entrainment). Vår hypotes är att denna förmåga stimulerades hos tidiga hominin-foster som ett direkt svar på deras mödrars tvåbenta gång samt att denna gångstil (bipedalism) senare, via två relaterade processer, bidrog till utvecklingen av musik och språk. Fötterna, som främst varit greppande organ blev nu viktbärande, vilket försämrade spädbarns förmåga att hålla fast vid sina mödrar. Utebliven fysisk kontakt, stimulerade behovet och utvecklingen av känslobaserad vokal kommunikation mellan mödrar och spädbarn, vilket i sin tur lade grunden till det specifika och barnriktade sätt att tala som kallas motherese. Förmågan att röra sig rytmiskt till ljud kunde dessutom inlemmas i diverse rytmiska beteenden, såsom synkroniserad handklappning, stampande fötter och (ordlös) sång. Det är sannolikt att sådana former av prehistorisk entrainment var med och lade grunden till människans musikaliska intresse och förmåga. Såväl den spirande förmågan att följa med i takt till rytmiska ljud, som den tidiga utvecklingen av motherese förutsatte att individen hade motorisk förmåga till entrainment i förhållande till externa ljudkällor, till exempel andras tal (för att skapa rätt tonhöjd, tajming, och vokaliseringshastighet). Om motherese, som många tror, var en föregångare till språkutveckling, så delar musik och språk fylogenetiska substrat för hörsel/motor entrainment som kan härledas direkt från människans utveckling av tvåfota gång. I så fall var bipedalism ett viktigare steg än vi tidigare trott vad gäller människosläktets utveckling av avancerad kognition.

私たちの提示する仮説は、聴覚運動の訓練は初期の人類の胎児において母親の二足歩行の足音への直接の反応として進化し、その後、二点の関連したプロセスにおいて、音楽と言語の進化に貢献したというものである。第一点に、二足歩行への選択は、足を掴む機能の器官から重力を支えるものへと変化させた。それは、赤子が母親にしがみつく能力には相応しくない結果となり、母親と幼児の間の斬新な感情的な声のやり取りの発生を促し、母親言葉の発生の構成要素となった。　第二点は、その声に由来する音への動きが、非語彙的な音に合わせた詠唱やリズミカルな手拍子や足拍子という広い範囲の先史時代のリズミカルな行動となった。それは、音楽の進化の手段となった。リズミカルな音の拍子を保つ能力が生まれたように、初期の母親言語は、外部的な音源（会話の発言）と運動行動訓練（ピッチやタイミングや発声の生産）が必然的に伴うのである。もし、多くが信じるように母親言語が言語進化の前駆であるなら、音楽と言語は、系統発生的に二足歩行から直接生じた聴覚運動の訓練の基板を共有する。もしそうであるのなら、二足歩行は、先史時代に偶然にも形成された高度な認知力にとって、以前に信じられていたよりもはるかに重要なのである。