凯伦霍普金:这是新利18luck体育《60秒科学》。我是凯伦·霍普金。

你可能对进化的概念很熟悉。生物通过积累基因变化进化，然后通过自然选择的过程淘汰或保存这些基因变化。

事实证明，音乐也是如此。通过使用与追踪基因突变相同的软件，研究人员已经绘制出了影响歌曲进化的各种变化。研究结果发表在该杂志上当代生物学．Patrick E. Savage等人，民歌旋律的序列排列揭示了音乐演变的跨文化规律］

帕特里克·萨维奇:我从小就喜欢音乐。

霍普金斯:帕特里克·萨维奇他是日本藤泽庆应义塾大学的民族音乐学家。

野蛮人:我是唱着英国民歌长大的。我爸爸非常喜欢民间音乐，经常让他的朋友来家里做即兴演奏。然后，当我11年前搬到日本时，我开始学习日本民歌。我也很喜欢那个节目。

霍普金斯:这种风格与他从小听的音乐非常不同。

野蛮人:所以，像[唱音调的声音]。

霍普金斯:然而，通过模仿录音或老师来学习歌曲的方式几乎是一样的。

野蛮人:所以测试这些想法是有意义的“我们在音乐中发现的这些普遍的进化规则，特别是在这些民歌中，我知道的剧目中，是否会与我们在遗传学中发现的相似，让我们得到一个关于不同文化中音乐和进化的更普遍的统一理论?”

霍普金斯:起初，他和他的同事们希望对所有民间音乐的家谱进行巨大的重建。

野蛮人:但很快，[我们]意识到这是非常具有挑战性的，因为当你建立这些系统发育，这些家谱时，你必须对这个过程如何运作做出很多假设。

霍普金斯:例如，遗传学家知道dna中突然出现的突变类型和频率，然后他们可以使用这些信息来组装和校准他们的基于基因的系统进化树。但萨维奇说，他们对音乐的知识水平并不相同。

野蛮人:所以我们决定，与其做大的重构，不如先关注最简单的情况，也就是对。

霍普金斯:萨维奇和他的团队梳理了大量的英国和日本民歌目录，找出了明显相关的旋律对——比如《斯卡伯勒集市》(Scarborough Fair)的两个不同版本，这首歌实际上是基于一首关于精灵骑士的传统英国民谣。

[剪辑:女子演唱《斯卡伯勒集市》]

野蛮人:对于英语词典，至少从20世纪初开始，人们就开始走出去，用耳朵记录东西。

霍普金斯:到了20世纪中期，日本也开始了类似的进程。

野蛮人:他们派了一群学者到日本各地去，说:“我们需要在民歌消失之前收集它们。”

霍普金斯:萨维奇有1万首曲子可供选择。

野蛮人:我只需要看一遍选集里的符号然后在把它们转换成这些文本序列的时候对着自己唱歌这样我们就可以对它们运行序列比对算法了。

霍普金斯:萨维奇团队学到了什么?嗯，有几件事。

野蛮人:一种是功能更强的音符，节奏功能更强的音符，会更稳定。

霍普金斯:音符是旋律的关键。

野蛮人:你听《斯卡伯勒集市》的结尾，你知道，她曾经是我的真爱最后一个音符是一个非常强烈的重拍。这也是最后一个音符，你总是期待一个音符。所以你很少会以“她曾经是我的真爱”结尾。感觉还没完成。同样地，您也不会希望该注释被删除。你不会想到“她曾经是一个真爱....”那就太奇怪了。

霍普金斯:接下来，他们发现当一个音符突变为另一个音符时，变化往往很小。

野蛮人:所以就像一个或两个半音在上面或下面而不是六个或七个半音。这将是一个像，[唱" la la "和like [唱“啦啦。”

霍普金斯:例如，在这里，萨维奇唱了一段日本摇篮曲。

野蛮人:这些歌曲歌词不同，但旋律几乎相同。第一个是菊池Tonsui Kikuchi的演唱。听起来是这样的[唱]。

第二首，来自于Shigeri Kitsu的歌声，听起来是这样的[唱]。

所以这里的区别，例如，最后一个[唱]与[唱都非常小，只有一个半音的差异，但(它们)是小替换距离的一个例子。

霍普金斯:这样小的替换对整体旋律的影响很小。所以它们在音乐上就相当于遗传学家所说的"中性突变，这种方法不会改变生物体的适应性。

现在，所有这些看起来都很简单。但接下来的发现有点令人惊讶。

野蛮人:在基因和音乐中有两种不同的突变。替换是一个音符到另一个音符的变化。或者你可以插入或删除一个音符从序列中插入或删除一个核苷酸从序列中插入或删除。在遗传学中，这是非常罕见的。

霍普金斯:这是因为基因携带的指令是以三组核苷酸的形式读取的。只添加或删除一个，就会丢弃整个寄存器，这会打乱消息的其余部分。

野蛮人:但我们发现，在音乐中，插入/删除实际上比替换更常见。

霍普金斯:这是因为它们可以很容易地通过长时间保持其他音符或唱得更快来适应，从而保持旋律完整。所以在《斯卡伯勒集市》的一个版本中…

野蛮人:马丁·凯西唱到，“欧芹，迷迭香和百里香。”西蒙和加芬克尔唱了"欧芹，鼠尾草，迷迭香和百里香"所以，这个小小的" spa -a-age "装饰被删除了。但他们只是把“圣人”唱得稍微长一点，它占据了同样多的节奏空间。

霍普金斯:萨维奇说，这些突变中的许多，就像它们的基因对等物一样，可能是偶然的。

野蛮人:我学歌的时候就是这么做的。我会向我的歌手学习，然后我会录下自己的演唱，我会意识到我唱的几个音符有点不同——这里高一点，那里低一点。或者我不小心多加了一个音符。我通常不会有意识地去改变老师唱的歌。但它很容易突然出现。

霍普金斯:使用基因方法来分析旋律也有一些实际应用。

野蛮人:我们可以应用这些序列对齐技术来量化两首歌曲的相似程度以及发生变化的可能性，并为这些备受瞩目的数百万美元的[版权]案件提供更多的定量证据，比如“模糊的线或是乔治·哈里森和雪纺的案子“我亲爱的主”/“他太好了。”

霍普金斯:与此同时，Savage期待着继续以科学家和音乐家的身份探索音乐的祖先根源。

野蛮人:每个人都受到过去伟大音乐家的启发。但是，这些进化的潮流可以追溯到几十万年前。所以，是的，这种通过音乐与他人在一个非常深刻的层面上的联系是一种让我作为一个表演者感到兴奋的东西。

霍普金斯:这让他的科学歌唱起来。

[剪辑:Patrick Savage和Gakuto千叶唱着同样的日本民歌“黑田布士”]

霍普金斯大学特别感谢Pat Savage和他的学生Gakuto千叶的演唱。还有关于"斯卡伯勒集市"的最后一点说明你听到的第一个版本是维基共享资源用户Makemi．我们将在播客文本中提供该录音的链接。而我们的奖金，隐藏曲目是由g·a·格里菲斯夫人1939年，由约翰和鲁比·洛马克斯录制。

霍普金斯大学:对于新利18luck体育的60秒科学节目，我是凯伦·霍普金。

[剪辑:女子唱“斯卡伯勒集市诗”]

［以上文字是本播客的文字记录．］