An updated evolutionary research programme for the co-evolution of language and cumulative culture

The aim and the structure of this work are twofold: a general analysis of the current status of the evolutionary research programme will serve as a general framework for an inquiry in specific aspects of a much debated field-study: the evolution of language. This case-study will do as a sort of testing arena to put at work the explanatory tools of the evolutionary research programme, in order to show what conceptual framework can better deal with the unsolved issues associated to the chosen case-study. Hence this work will be characterized by a continuous interplay between specific issues pertaining to the level of evolutionary biology (evolutionary processes at work, morphological, behavioral and cognitive adaptations) and theoretical analysis pertaining to the meta-level of philosophy of science (like conceptual and terminological analysis, causation mechanisms in play, research programmes' evolution). In the Preface we try to delimit the scope of this work, as the chosen case-study is characterized by a strong interdisciplinarity. In the Introduction we provide an essential historical reconstruction of the language evolution debate, starting from Darwin and Wallace's times, identifying some key concepts that will serve to navigate the contemporary debate. We then move forward identifying the common structure of some language evolution hypotheses that have been proposed across the years and highlight some limitations. We also discuss the necessity of providing a proper definition of the language faculty in order to display the evolutionary inquiry accordingly; we take into account the FLB – FLN distinction and highlight some limitations as well. In particular we show the difficulty by the Standard Evolutionary Theory (SET) conceptual framework in integrating the cultural dimension in language evolutionary explanations. We then stress the importance and the necessity of operating such an integration and we argue that the Extended Evolutionary Synthesis (EES) conceptual framework provides an explanatory toolkit that is better equipped to solve such a task. We then present an abstract model (the assimilate-stretch principle) that is able to provide in principle this integration, exploiting some of the key concepts of the EES conceptual framework. We then show that a co-evolutionary model between language and cumulative culture might be a promising path to integrate biological and cultural evolutionary processes, trying to rely our argument on results from co-evolutionary comparative studies (the cultural drive hypothesis). The three central chapters of this work consist of independent papers that were written at different stages. Each one of them deepens a specific aspect but all three of them share the common intent to show how the EES conceptual framework can be properly put at use. The first chapter is dedicated to an exploration of the Self-domestication hypothesis in human evolution through the analysis of a selection of critical examples concerning genus Homo evolution, relevant for the evolution of language, such as the evolution of hominin life-history traits, the enlargement of the social group, increased cooperation among individuals, behavioral change and innovations (the use of fire), heterochronic modifications leading to increased synaptic plasticity. It is argued that a relaxation of selective pressures caused by niche construction activity might have played a role both in human and language evolution. In the second chapter, the selected critical examples presented in chapter one are explicitly analyzed through the lenses of the EES conceptual framework. The evolution of language is treated as an open problem in the evolutionary research programme and it is shown how four factors (niche construction, inclusive inheritance, phenotypic plasticity, developmental bias) and two concepts (reciprocal causation, constructive development) can be usefully exploited to gain a better understanding of human and language evolution. The third chapter explores a specific theoretical issue linked to the EES debate, that is the need to revisit the distinction between proximate and ultimate causes of evolution. In fact, cultural transmission, operating at an intermediate level between the ontogenetic and the phylogenetic one, can be assumed to be both a proximate and an ultimate mechanism, with associated different predictions. We argue that assuming one or the other position leads to two different perspectives of how biological and cultural evolution interact. We argue in favor of an integrative perspective, that is acknowledging culture as an ultimate cause, in agreement with an EES-inclined conceptual framework. We also discuss the consequences of this theoretical shift and show how this can shed light on the evolutionary rate of language evolution (punctuationism and gradualism) debate. In the Conclusions we advance some further proposals, two in particular: first, we treat language as a form of teaching, specifically verbal teaching, and re-examine the hypothesis, presented in the previous chapters, that language could have evolved as a form of high-fidelity transmission mechanism; second, we discuss the proposal according to which language can be intended as a major transition in evolution and in particular we propose to split this transition in two steps: the first concerns the evolution of cumulative cultural capacities, the second the evolution of language; these two steps could share a common evolutionary process at their bases and we suggest this could be identified in an expanded version of the assimilate-stretch principle, which we propose in the conclusions, discussing also possible future directions. Finally, we conclude that gene-culture co-evolutionary models are proving their fruitfulness not only to shed light on human evolution, but also on other social species, and that the EES conceptual framework provides a set of explanatory tools that results appropriate to deal with these issues.

Lo scopo e la struttura di questo lavoro sono duplici: un'analisi generale dello stato attuale del programma di ricerca evoluzionistico servirà come cornice concettuale per un'indagine in alcuni aspetti specifici di un campo di studi molto dibattuto: l'evoluzione del linguaggio. Questo caso di studio fungerà da arena di prova per testare gli strumenti esplicativi del programma di ricerca evoluzionistico per mostrare quale cornice concettuale sia più adatta a trattare alcuni problemi irrisolti associati al caso di studio selezionato. Questo lavoro sarà caratterizzato da un continuo rimbalzo tra tematiche specifiche riguardanti il livello esplicativo della biologia evoluzionistica (quali processi evolutivi sono all'opera, quali adattamenti morfologici, comportamentali e cognitivi) e un'analisi teorica di pertinenza del meta-livello d'analisi della filosofia della scienza (analisi terminologica e concettuale, meccanismi causali in gioco, evoluzione del programma di ricerca). Nella Prefazione tentiamo di delimitare la portata del lavoro, poiché il caso di studio scelto è caratterizzato da una forte interdisciplinarità. Nell'Introduzione forniamo una basilare ricostruzione storica del dibattito intorno all'evoluzione del linguaggio, partendo dai tempi di Darwin e Wallace e identificando alcuni concetti chiave che risulteranno utili nell'esplorazione del dibattito contemporaneo. Dopodiché ci spostiamo a identificare la struttura esplicativa comune di alcune ipotesi sull'evoluzione del linguaggio che sono state proposte nel corso degli anni mettendo in luce alcune limitazioni. Discutiamo anche la necessità di fornire una definizione adeguata dela facoltà del linguaggio, per potervi associare un'adeguata analisi evolutiva; prendiamo in considerazione la distinzione FLB – FLN e pure ne mettiamo in evidenza alcune limitazioni. In particolare mostriamo la difficoltà della cornice concettuale della Teoria Evoluzionistica Standard (TES) nell'integrare la dimensione culturale nelle spiegazioni per l'evoluzione del linguaggio. Sottolineiamo quindi l'importanza e la necessità di operare questo tipo di integrazione e sosteniamo che la cornice concettuale della Sintesi Evoluzionistica Estesa (SEE) fornisce una serie di strumenti esplicativi che sono meglio equipaggiati per affrontare questa problematica. Mostriamo quindi che un modello coevolutivo tra linguaggio e cultura cumulativa può risultare un percorso di ricerca promettente per integrare processi evolutivi biologici e culturali, cercando di appoggiare la nostra argomentazione a risultati di studi coevolutivi comparativi (l'ipotesi della spinta culturale). I tre capitoli centrali di questo lavoro sono costituiti da articoli indipendenti tra loro che sono stati scritti in stadi differenti. Ognuno di essi approfondisce uno specifico aspetto ma tutti e tre condividono l'intento comune di mostrare come la cornice concettuale della Sintesi Estesa possa venire messa all'opera adeguatamente. Il primo capitolo è dedicato a un'esplorazione dell'ipotesi dell'Auto-addomesticazione nell'evoluzione umana attraverso un'analisi di una selezione di esempi chiave che risultino rilevanti per l'evoluzione del linguaggio, avvenuti ne corso dell'evoluzione del genere Homo, come l'evoluzione dei tratti relativi ai tempi di sviluppo, l'allargamento delle dimensioni del gruppo sociale, un aumento della cooperazione tra individui, modifiche comportamentali e innovazioni (come l'uso del fuoco), modifiche eterocroniche che hanno condotto a un aumento della plasticità sinaptica. Viene sostenuto che un rilassamento delle pressioni selettive causato da attività di costruzione di nicchia può aver giocato un ruolo fondamentale sia nell'evoluzione umana sia nell'evoluzione del linguaggio. Nel secondo capitolo, gli esempi chiave presentati nel primo capitolo vengono analizzati attraverso le lenti della cornice concettuale della Sintesi Estesa. L'evoluzione del linguaggio è trattata come un problema aperto nel programma di ricerca evoluzionistico e viene mostrato come quattro fattori (costruzione di nicchia, ereditarietà inclusiva, plasticità fenotipica, bias di sviluppo) e due concetti (causalità reciproca, sviluppo costruzionista) possono venire sfruttati per ottenere una migliore comprensione dell'evoluzione umana e del linguaggio. Il terzo capitolo esplora uno specifico problema teorico associato al dibattito intorno alla SEE, ovvero la necessità di riconsiderare la distinzione tra cause prossime e cause remote nell'evoluzione. Infatti, si può alternativamente assumere che la trasmissione culturale, che opera al livello intermedio tra il livello ontogenetico e il livello filogenetico, possa essere o un meccanismo prossimo o un meccanismo remoto, ottenendo predizioni diverse con assunzioni diverse. Noi sosteniamo che assumere l'una o l'altra posizione conduce a due differenti prospettive su come l'evoluzione biologica e l'evoluzione culturale interagiscono. Sosteniamo una prospettiva integrazionista che permette di riconoscere il ruolo di causa ultima della cultura, in accordo con la cornice concettuale della SEE. Discutiamo anche le conseguenze di questo cambiamento concettuale e mostriamo come ciò possa gettar luce sul dibattito intorno ai ritmi dell'evoluzione del linguaggio (puntuazionismo e gradualismo). Nelle Conclusioni avanziamo qualche ulteriore proposta, due in particolare: prima trattiamo il linguaggio come una forma di insegnamento verbale e riesaminiamo l'ipotesi, presentata nei capitoli precedenti, secondo cui il linguaggio potrebbe essersi evoluto come forma di trasmissione culturale di alta precisione; poi discutiamo la proposta secondo cui il linguaggio può venire inteso come una transizione fondamentale dell'evoluzione e in particolare proponiamo di dividere questa transizione in due parti: la prima riguarda l'evoluzione delle capacità per la cultura cumulativa, la seconda riguarda l'evoluzione del linguaggio; queste due parti potrebbero condividere un comune processo evolutivo alla loro base e suggeriamo che questo possa venire identificato nella versione estesa del principio di “assimilazione-allungamento”, che presentiamo nelle conclusioni, discutendone anche possibili future direzioni. Infine, concludiamo sostenendo che i modelli di coevoluzione geni-culutra stanno rivelando la loro fecondità non solo nel gettare luce sull'evoluzione umana, ma anche su altre specie sociali, e la cornice concettuale della SEE fornisce un insieme di strumenti esplicativi che risultano appropriati per trattare queste problematiche.