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利維坦按:
正是因為(wei) 我們(men) 在基因最接近的非人靈長類動物生上,也未曾發現過能稱得上類似人類語言的信息交流方式,我們(men) 才會(hui) 將語言視作“文明象征”。也正因此,鳥語以其超越非人靈長類的語言天賦而受到廣泛關(guan) 注。
進化論同樣遵循奧卡姆剃刀法則,鳥類發展出自己的“語言”或許也是需求導向的結果,而鳥類大腦雖然容量很小,但發展出語言相關(guan) 結構特性在需求導向下也是必然。畢竟相較之下,包括我們(men) 在內(nei) 的靈長類動物都有著豐(feng) 富的肢體(ti) 語言,而鳥類依托於(yu) 聲音傳(chuan) 遞信息則得益於(yu) 精巧的發聲結構——除了鸚鵡、八哥這些會(hui) 飛的學舌者,我們(men) 還未曾發現哪些動物能夠學人說話。
在我們(men) 探索人類的獨特能力的過程中,我們(men) 總是把自己同最近的親(qin) 屬——類人猿相比較。而當我們(men) 的研究轉向人類的一種經典能力——語言時,科學家們(men) 發現那些閃光的線索卻在較遠的地方。
語音學習(xi) (Vocal learning)這個(ge) 強大的天賦使得人類語言成為(wei) 可能。嬰兒(er) 能夠聽到聲音和單詞,形成記憶,之後試圖去生產(chan) 這些聲音,並隨著成長不斷強化這個(ge) 功能。實際上絕大部分動物並不能夠模仿聲音。盡管非人靈長類動物可以學會(hui) 用它們(men) 天生的發音能力發出新的聲音,但並沒見過它們(men) 能夠學習(xi) 有意義(yi) 的聲音組合。
有趣的是,一少部分稍遠的哺乳動物親(qin) 戚,比如海豚和蝙蝠,倒確實有這個(ge) 能力。
然而在散布在生命進化樹的各個(ge) 分支上的非人類語音學習(xi) 者中,最引人注目的是還是鳥類——對它們(men) 來說就是手(翅?)到擒來的事。
鸚鵡,黃鶯和蜂鳥都能學習(xi) 發出新的聲音。該種群的一些物種叫聲和鳴唱甚至與(yu) 人類語言有很多共性,例如都是在有意識地傳(chuan) 達信息,並涉及到了一些人類語言範疇內(nei) 的概念,如語音、語義(yi) 和簡單句法。相似性不止這些,與(yu) 那些不具有語音學習(xi) 能力的物種比起來,它們(men) 還擁有一些與(yu) 人類相似的腦結構。
“這些一致性驅動著近10年以來的研究大爆發。”來自哥倫(lun) 比亞(ya) 大學(Columbia University),研究斑胸草雀鳴唱學習(xi) 的社會(hui) 屬性的動物行為(wei) 學家茱莉亞(ya) ·海蘭(lan) 德·布魯諾(Julia Hyland Bruno)說道,“很多人都在把鳥類的鳴唱和人類語言做對比。”
海蘭(lan) 德·布魯諾選擇研究斑胸草雀是因為(wei) 它們(men) 比絕大多數候鳥更具有社會(hui) 性。它們(men) 結成小隊遷徙,偶爾也會(hui) 加入到較大的群落中。海蘭(lan) 德·布魯諾說道:我感興(xing) 趣的是它們(men) 是如何在這些群落中學會(hui) 這種文化式地傳(chuan) 播的發聲的。【海蘭(lan) 德·布魯諾是期刊《語言學家年度綜論》(Annual Review of Linguistics)2021年的一篇文章《對鳥類的名鳴叫學習(xi) 及文化,同人類語言之間的比較》的共同作者之一。】
(www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-linguistics-090420-121034)
鳥鳴和人類語言都是通過語音學習(xi) (vocal learning),“文化式”地傳(chuan) 遞給下一代的。同一種鳥在地理上間隔很遠的不同群落,其鳴叫聲會(hui) 隨著時間的積累產(chan) 生偏差,最終形成一種地方差異——這是一個(ge) 和人類語言產(chan) 生不同的口音和方言非常相似的過程。
我們(men) 知道了這些相似性後,就會(hui) 順理成章地發問:鳥類是否擁有它們(men) 自己的語言?這大概取決(jue) 於(yu) :你如何定義(yi) 語言。
神經科學家埃利奇·賈維斯(Erich Jarvis)這樣說道:“我並不會(hui) 認為(wei) 它們(men) 擁有語言學家們(men) 所定義(yi) 的那種語言” 。賈維斯來自紐約洛克菲勒大學(Rockefeller University in New York City),也是布魯諾的關(guan) 於(yu) 鳥鳴和人類語言的論文的協同作者。然而對於(yu) 像賈維斯這樣在神經生物學方向上研究鳥類聲音交流的科學家來說,“我會(hui) 說,它們(men) 擁有一些我們(men) 可以稱作口頭語言的零散或原始的形態。”
就像“愛”這個(ge) 詞,你問人們(men) 它的含義(yi) 時會(hui) 從(cong) 不同的人那裏得到不同的答案。從(cong) 某種程度來說並不存在標準答案。
“口頭語言包括多種組成部分,”賈維斯說,“有些部分被更多的生物所擁有。”比如一個(ge) 非常常見的部分是聆聽學習(xi) (auditory learning)。一隻狗可以學會(hui) 如何對口頭命令“坐”做出反應。而人類和鳥類能進行的發聲學習(xi) 則是很特殊的一個(ge) 部分,當然也有其他動物在一定程度上擁有這個(ge) 能力。
(www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aax0287)
鳥語的語法
人類語言的一個(ge) 關(guan) 鍵因素是語義(yi) ——詞和詞聯結並構成意思。在過去,科學家們(men) 一直都認為(wei) ,與(yu) 人類語言不同,動物的叫聲是一種無意識(involuntary)行為(wei) ,隻不過是情緒的表達而不傳(chuan) 遞任何信息。但近40年來,大量的研究都指出,相當多的動物都可以通過不同的叫聲區別不同的意思。
很多鳥類用不同的叫聲來預警不同的天敵。遠東(dong) 山雀(Japanese tit),一種在樹洞裏築巢的鳥,有一種叫聲可以讓雛鳥縮回鳥巢以防止被烏(wu) 鴉拽走;而另一種聲音則讓雛鳥幹脆跳出鳥巢躲避樹蛇。北噪鴉(Siberian jay)應對它們(men) 的天敵鷹的不同行為(wei) ——暫棲,覓食或主動攻擊——而變換不同的叫聲。每種叫聲會(hui) 引發周圍的北噪鴉的不同反應。黑頭北美山雀(Black-capped Chickadee)用叫聲中“嘀”聲的數量來表示捕食者的個(ge) 頭和危險等級。
(www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003347213004661)
(www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982207024189)
(www.science.org/doi/10.1126/science.308.5730.1853a)
最近的兩(liang) 項研究表明,某些鳥類叫聲的順序會(hui) 關(guan) 係到意思。盡管還存在著爭(zheng) 議,但人們(men) 設想這有可能是一種單詞或各種元素組合的約束規則的雛形——即人類語言中的句法(syntax)。這個(ge) 經典例子常用來描述詞序和句法是什麽(me) :狗咬人vs人咬狗。
除了預警外,很多鳥類也通過叫聲來召集其他同類成員。而遠東(dong) 山雀和斑鶇鶥(Southern pied babbler)都能將預警和召集夥(huo) 伴的叫聲組合成一種新的叫聲,像集結號一樣用來召喚同夥(huo) 共同對抗並驅趕捕食者。當鳥們(men) 聽到這種叫聲,他們(men) 就會(hui) 一邊靠近召喚者一邊掃視敵情。
(www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982217307662)
(www.pnas.org/content/113/21/5976.short)
鳥鳴的組合順序對遠東(dong) 山雀來說是有意義(yi) 的,這也許意味著它們(men) 擁有在人類語言中被稱作句法的語序規則的原始雛形。
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由來自東(dong) 京大學的動物行為(wei) 學家鈴木俊貴(Toshitaka Suzuki)帶領的研究小組發現,對遠東(dong) 山雀來說,叫聲的組合順序是有意義(yi) 的。當鈴木的團隊對野生山雀播放“預警+召集”的組合時,召喚來了遠遠多於(yu) 播放人工翻轉的組合“召集+預警”時的山雀群。
當然,是否也可以這樣理解:這隻不過是因為(wei) 它們(men) 僅(jin) 對已經習(xi) 慣了的“預警+召集”的順序做出反應,實際上並沒有去辨別每個(ge) 部分的意思?對此,科學家們(men) 想出了一種巧妙的辦法檢驗這個(ge) 問題。
褐頭山雀(Willow tit)有它們(men) 自己召集同伴的叫聲,而在野外的遠東(dong) 山雀也能聽得懂並且做出反應。當鈴木的團隊把褐頭山雀的和遠東(dong) 山雀的召集叫聲組合在一起播放時,遠東(dong) 山雀們(men) 會(hui) 表現出同樣的聽取並靠近發音者的反應。當然,叫聲必須是按照正確的“預警+召集”的順序。
鈴木和同事們(men) 在《當代生物學》(Current Biology)2017年的一篇文章中寫(xie) 道:這些結果證明了動物的交流係統和人類語言之間的一種新共性。
“但是,要說這些山雀和鶇鶥的叫聲的組合是否真的能夠類比人類的語言交談,不是那麽(me) 簡單的事,人類語言涉及到更複雜的序列,”來自加州大學聖地亞(ya) 哥校區(University of California, San Diego)的神經科學家亞(ya) 當·費什拜恩(Adam Fishbein)說,“如果它們(men) 確實是某種類似(人類)語言的東(dong) 西,你應該能夠得到一大把不同的叫聲組合(譯注:人類的語言是用少量的元素排列出無限多的組合)。而鳥類所有的則是一種很有限的係統。”
進一步探索
費什拜恩自己對斑胸草雀(Zebra finch)鳴唱的研究顯示出,句法對鳥類來說可能並不像對人類來說那麽(me) 重要。他說:“我覺得人們(men) 似乎在把人類自己對交流的理解強加在鳥類身上。”
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鳥類的鳴唱(譯注:就是我們(men) 平時在樹林裏聽到的嘰嘰喳喳的鳥叫)可以非常複雜並且傾(qing) 向於(yu) 擁有典型的序列、音符模式、音節和母題(譯注:Motif,指音樂(le) 中可以反複出現的小段音樂(le) 片段)。所以比起山雀們(men) 的報警和呼喚,鳥類的鳴唱倒更像是人類的語言等價(jia) 物。
在人類的耳朵聽來,鳥類鳴唱的某些部分能讓人聯想到詞匯的音節,所以很容易就會(hui) 假設這些部分的順序對傳(chuan) 遞信息很重要。然而,你可能沒想到,我們(men) 其實並不知道這些鳴唱在鳥類的耳朵裏聽起來是什麽(me) 樣的。費什拜恩的研究顯示,鳥類對鳴唱的聽取方式與(yu) 人類完全不同。
所有雄性斑胸草雀都會(hui) 學習(xi) 聽同一首“歌”,就如這個(ge) 錄音裏重複了一遍又一遍的演唱。然而,你仍會(hui) 發現它們(men) 各自的表演裏之間存在著很多變體(ti) 。這提出了另一個(ge) 有待科學家們(men) 去破解的信息維度。錄音:密歇根州立大學,朱莉·韋德(Juli Wade)實驗室
作為(wei) 在馬裏蘭(lan) 大學的畢業(ye) 論文,費什拜恩研究了斑胸草雀,對它們(men) 播放聲音,並訓練它們(men) 當聽到一種聲音的變化時按下一個(ge) 按鈕。當斑胸草雀正確地識別了聲音變化並按下了按鈕,就會(hui) 得到一次食物獎勵。如果它們(men) 做錯了,在它們(men) 周圍的燈光就會(hui) 暫時熄滅。費什拜恩測試了這些鳥實際能辨認什麽(me) 樣的聲音差別,這會(hui) 幫助科學家們(men) 理解鳥鳴的什麽(me) 方麵對它們(men) 來說才是重要的。
(royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2019.0044)
在一個(ge) 測試中,費什拜恩和同事首先按照固定的時間間隔一遍又一遍給草雀們(men) 播放了常規的鳴唱錄音,之後切換到一個(ge) 人工打亂(luan) 了某些“音節”的版本。這種變化對人類來說很容易聽出來,但意外的是,鳥類並不善於(yu) 辨認這種打亂(luan) 的結果。
然而鳥類在費什拜恩給他們(men) 的另一個(ge) 測試中表現出比人類出色的能力。在每個(ge) 鳥鳴的音節裏,有一種稱作“時序微小結構”(temporal fine structure)的高音頻段細節,大概相當於(yu) 人類聲音中的音色或音調(譯注:時序微小結構在物理上描述的是聲音的頻率和振幅隨時間的變化)。當科學家們(men) 打亂(luan) 鳥鳴中的時序微小結構,例如將其中一個(ge) 音節倒放,山雀們(men) 能夠異常靈敏地捕捉到這個(ge) 變化。
“這是一種它們(men) 遠比我們(men) 善於(yu) 辨識的聲音維度,”費什拜恩說,“對於(yu) 我們(men) 隻是泛泛地聽鳥叫,並不關(guan) 心這個(ge) 維度,而它們(men) 可能會(hui) 挖掘其中的信息。”
來自馬裏蘭(lan) 大學、與(yu) 費什拜恩合作的語言學家胡安·烏(wu) 裏阿赫雷卡(Juan Uriagereka)說:“我們(men) 對‘鳥類聽到了什麽(me) 、以及什麽(me) 因素對鳥類來說才是重要的’的理解,局限於(yu) 我們(men) 能聽到什麽(me) ,以及——和其他很多科學研究一樣——那些統計學參數,我們(men) 用這些來解析鳥的鳴唱。十年前我們(men) 甚至還不知道它們(men) ‘語言’裏用來組合的基本單元是什麽(me) 。”他說,“顯然,我們(men) 所認為(wei) 的那些單元都隻是我們(men) 的猜測,對吧?”
盡管所有雄性斑胸草雀唱的都是同一首歌,科學家還是發現它們(men) 從(cong) 標準版衍生出很多時序微小結構不同的變體(ti) 。這意味著鳥類應該有比我們(men) 早先猜測的要豐(feng) 富的交流係統。“有可能絕大部分語義(yi) 都打包在單獨的元素裏(譯注:例如某一個(ge) 音節的一種固定的音調變化可能表示一個(ge) 完整句意),”費什拜恩說,“至於(yu) 這些元素怎麽(me) 排列並不太影響意思表達。”
圖譯:natural motif(原始序列);shuffled sequence(打亂(luan) 順序的音節序列);syllable B reversed(反轉了音節B的序列);frequency(頻率)。
為(wei) 了研究斑胸草雀鳴叫聲中的哪些方麵對它們(men) 來說是重要的,科學家們(men) 打亂(luan) 了一個(ge) 鳥鳴的錄音以觀察鳥們(men) 是否會(hui) 留意到。最上麵一行是一個(ge) 正常鳴唱的聲譜圖。中間一行是科學家們(men) 把音節順序打亂(luan) 的錄音,並沒怎麽(me) 引起鳥們(men) 的注意。但當科學家們(men) 把其中一個(ge) 音節反轉,如最後一行所示,很輕易就被鳥們(men) 發現了。© a.r. FISHBEIN ET AL/PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY b 2019
你知道你要說什麽(me)
盡管一些鳥類的鳴叫與(yu) 人類語言的某些方麵表現出了粗略的共性,我們(men) 仍然不知道在它們(men) 大腦裏實際發生了什麽(me) 。大多數對動物交流的研究都集中在描述信號和行為(wei) ——有些行為(wei) 可能在表麵上看起來與(yu) 人類行為(wei) 很相似。然而深層次上驅動這些行為(wei) 的認知過程是否也一樣,卻是個(ge) 大問題。
這個(ge) 問題的一個(ge) 關(guan) 鍵要素是意向性。動物們(men) 的行為(wei) 是否純粹隻是出於(yu) 對環境的反射,還是真的有意要去給同伴傳(chuan) 達什麽(me) 信息?比如說,當發現食物以後,一隻鳥可能會(hui) 發出一種特定的叫聲而引來其它鳥覓食。這種叫聲是否隻是無意識地感歎了一句“耶!食物!”,客觀上吸引來了同伴?還是真正在說“嘿夥(huo) 計們(men) !過來看看我發現的食物!”
意向性信號在很多動物身上都存在。地鬆鼠,泰國鬥魚,雞甚至果蠅都會(hui) 根據周圍接受對象的不同而改變信號,這表明它們(men) 能有意識地控製信號。有的動物還能夠有意識地給別人展示什麽(me) 東(dong) 西,比如一隻狗在主人和一袋食物或藏起來的玩具之間來回看,甚至可能會(hui) 為(wei) 了引起人的注意事先叫一聲。烏(wu) 鴉會(hui) 叼著某樣東(dong) 西給其他烏(wu) 鴉展示(通常僅(jin) 當對方注意到它們(men) 的時候)。
近期,一些極佳的關(guan) 於(yu) 鳥類意向性交流的證據來自對以色列謝紮夫自然保護區(Shezaf Nature Reserve)的野生阿拉伯鶇鶥(Arabian babbler)的觀察。由動物行為(wei) 學家伊察克·本·莫查(Yitzchak Ben-Mocha)帶領的小組記錄了成年鶇鶥誘導雛鳥遷移至新的巢穴的過程。成鳥在雛鳥前麵叫喊並揮舞著翅膀,之後移向巢穴。如果孩子們(men) 沒反應或者落在半路了,成鳥就會(hui) 返回去一遍又一遍地做那些“歌舞”,直到雛鳥跟上。
(royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2019.0147)
在這個(ge) 視頻裏的阿拉伯鶇鶥顯示出其交流帶有某種意義(yi) 和意向性,它們(men) 通過叫聲和拍打翅膀引誘雛鳥遷居到新的巢穴。在徑直走向巢穴之前,阿拉伯鶇鶥首先向雛鳥發出信號並檢查雛鳥是否跟上了,然後轉回去重複發信號。© Y. BEN MOCHA ET AL / ROYAL SOCIETY PROCEEDINGS B 2019
科學家們(men) 稱這種信號為(wei) 一階意向性交流。一些研究者認為(wei) ,我們(men) 現在的語言的前身屬於(yu) 二階意向性交流。區別在於(yu) ,後者的信號發出者知道一些接收者的所想。就像找到了食物的鳥知道其他鳥沒有發現食物,並有意識地要告知它們(men) 。當然,如你所猜,這種心理活動是一種很難測試的過程。
另一些科學家則在嚐試從(cong) 另一條途徑來解答這種交流的內(nei) 在機製——他們(men) 對比研究能夠進行聲音學習(xi) 的鳴叫鳥類和人類的大腦結構。
深層聯係
盡管人類和鳥類在進化上的關(guan) 係非常遙遠——我們(men) 最近的共同祖先也是3億(yi) 年前的事了——但我們(men) 卻擁有非常相似的用於(yu) 語音學習(xi) 的腦回路。而我們(men) 最近的親(qin) 屬,非人靈長類動物則缺乏這種特殊的腦回路,這使科學家們(men) 得出一種結論:(我們(men) 和鳥類的)這種能力並不來自於(yu) 共同祖先,它一定是各自獨立進化出來的。這可以作為(wei) 趨同演化的一個(ge) 例子。
“有一種常見的假設是,進化關(guan) 係和我們(men) 越近的物種,與(yu) 我們(men) 越相似。在很多方麵確實是這樣,”洛克菲勒大學的賈維斯說道,“但不是所有方麵。”
賈維斯通過觀察鳴唱鳥類的大腦來研究語言的進化。隻能發出本能叫聲的動物通過腦幹裏靠近脊髓部分的一個(ge) 回路來控製發出那些聲音的肌肉。通常這個(ge) 區域負責調節如呼吸、心跳等自動功能。
賈維斯說,在人類和鳴叫鳥類身上發生的是,一種位於(yu) 前腦的新的用於(yu) 學習(xi) 聲音的回路得到了進化,並能控製腦幹中用於(yu) 本能發聲的區域。
他對於(yu) “語音學習(xi) 腦回路是如何多次在不同物種身上演化出來的”的理論是,這種回路建立在一種相鄰的控製學習(xi) 某些運動的回路的基礎之上。“人類大腦中的口語回路和鳥類大腦中的鳴唱學習(xi) 回路,來自於(yu) 對周圍的運動元路徑(motor pathway)的完全複製。” 賈維斯說,一整條大腦回路是如何被複製的,這點並不清楚。有可能就像某些基因片段有的時候會(hui) 被複製出來,並被選為(wei) 其他用途。反正,它們(men) 就這樣進化出來了。
(royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rstb.2015.0056)
能夠進行語音學習(xi) 的鳥類和人類,都擁有了這種極罕見但相似的腦回路,使得他們(men) 能夠學習(xi) 並生產(chan) 聲音。這意味著那些嚐試通過研究與(yu) 人類的進化關(guan) 係很遠的斑胸草雀的交流行為(wei) 來解讀人類語言的科學家們(men) 的工作,有著重大意義(yi) 。
賈維斯說:“我認為(wei) 我們(men) 人類總是傾(qing) 向於(yu) 誇大自己的獨特。”盡管已經觀察到斑胸草雀在實驗室裏的叫聲,或樹叢(cong) 間八哥的鳴唱,與(yu) 我們(men) 人類的語言看起來有多麽(me) 的不同, 賈維斯仍然這樣認為(wei) 。“而一年之後,我們(men) 就在進行一項發現來揭示這些回路之間的聯係,或者說這些機製如何產(chan) 生了聲音,以及這些機製與(yu) 人類的大腦有多相似。”
文/Betsy Mason
譯/Hasutai Liu
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