复杂的鸟鸣

作者:袁越
复杂的鸟鸣0从带宽的角度讲,光线是传播信息最好的方式,但当环境中的障碍物太多,比如热带雨林或者长草草原,声音就成了信息传播的最佳替代方案。绝大多数会用声音传递信息的动物依靠的都是先天发声机制,即它们发出的声音是由基因所决定的,属于生下来就拥有的技能,接收声音信号的能力同样如此。

但是,有一部分动物进化出了后天发声机制,即它们会通过学习来掌握一种新的语言,甚至会主动发明此前从来没有出现过的新语言。具备这种能力的动物包括鸣禽(雀形目下的一个亚目)、鹦鹉、蜂鸟、蝙蝠和大象,以及一些海洋哺乳动物,比如鲸和海豚等。人类当然属于后者,我们在这方面的能力比任何其他动物都强。

声音学习能力的演化史是动物学领域的热门话题,这方面被研究得最多的动物就是鸟类。此前的理论认为鸣禽是在距今大约5000万~3000万年前进化出声音学习能力的,而鸣禽与鹦鹉早在距今8000万年前就分家了,科学家们不知道两者的声音学习能力是在分家后才分别被进化出来的,还是分家前就已经有了。

一种新西兰特有的鹪鹩(wren)为解答这个疑问提供了绝佳的实验材料。这种被毛利人称为“蒂蒂普纳穆”(Titipounamu)的小鸟是一个非常古老的物种,和鸣禽与鹦鹉的共同祖先是近亲,这就相当于为科学家们提供了一台时光机,帮助科学家们穿越到8000万年前,研究一下鸣禽和鹦鹉的共同祖先究竟有没有声音学习能力。

可问题在于,这种小鸟的体重仅相当于5只曲别针,非常难以在野外找到,其叫声的频率也非常高,一般人的耳朵甚至很难听得见,科学家们只能先用录音机将叫声记录下来,然后再用频谱仪加以分析。来自奥克兰大学(The University of Auckland)的一群研究者用这个方法记录了超过6800段这种鸟的叫声,然后把这些叫声的频谱特征和它们的生活区域以及基因特征进行了比对,发现不同基因型的小鸟如果住得很近,叫声往往会更相似。而基因型相近的小鸟如果相距较远,则叫声会非常不同。这个结果暗示这种小鸟的叫声不是先天的,而是后天习得的。换句话说,鸣禽和鹦鹉的共同祖先很可能便已具备了某种初级的声音学习能力,这种能力早在8000万年前便已出现,比科学家们此前的估计早了好几千万年。

研究人员将这一结果写成论文,发表在2024年5月15日出版的《通讯生物学》(Communications Biology)期刊上。作者认为这个结果进一步说明声音学习能力不是要么有要么无,而是存在一个谱系,这种能力是在漫长的进化过程中一点一点地提升的。

值得一提的是,很多人把那些复杂的鸟鸣称为音乐,一些古典音乐家甚至试图从鸟鸣中获得灵感,比如莫扎特就曾经在家里养过3年欧椋鸟。后来的研究证明,鸟类的鸣叫声在音调、音色和节奏上的变化都和音乐非常相似,而且也和音乐一样能够传递复杂的信息。比如求偶、示警和照顾幼鸟时发出的鸟鸣非常不同,这方面的专家不但可以听出这些内容,甚至可以通过播放不同的鸟鸣来让鸟类做出预先设想的反应。

但是,音乐对于人类而言最大的用处并不是传递信息(这方面语言更具优势),而是唤起某种特定的情感,甚至纯粹就是为了娱乐。科学家们尚不清楚鸟鸣是否具备这种功能,不过已经有研究显示鸟类的大脑神经回路也会像人类的那样在听到好听的音乐时被激活,暗示人类很可能不是唯一能够欣赏音乐的物种。

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