下載客戶端

登錄

鳥語入門，另一維度的語言系統

2022-09-06 07:08

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

原創 Betsy Mason 神經現實

人類為何獨特？在探尋這一問題的答案時，我們常常將自己與親緣關系最近的類人猿相比。但當談論到語言這一人類最典型的能力時，科學家們卻發現，最誘人的線索其實在更遠處。

人類之所以有語言，可能是因為人具有出色的發聲學習（vocal learning）天賦。嬰兒先聽到聲音和字詞，形成記憶，然后嘗試發出這些聲音，隨著他們不斷成長，這項能力也會增強。大多數動物都根本學不會模仿聲音。雖然非人類靈長動物可以學會用各種新的方式來運用先天的聲音，但卻無法像人類一樣學會新的叫聲。

有趣的是，少數在親緣上離我們更疏遠的哺乳動物，包括海豚和蝙蝠，卻有這種能力。這些非人類發聲學習者分散在各類物種之間，其中最突出的是鳥類——這項技能對它們來說易如反掌（翅？）。

鸚鵡、鳴禽和蜂鳥都能學會新的叫聲。其中一些物種的鳴叫（call）和鳴唱（song）甚至和人類語言有著其他許多的共同點，比如能夠有意地傳遞信息。這些叫聲還應用到人類語言里面一些元素的簡單形式，比如音韻（phonology）、語義（semantics）和句法（syntax）。此外，還有一些更深層次的共性，像相似的大腦結構，都是那些無法學會發聲的物種所沒有的。

*譯者注

鳥類的鳴聲包括鳴唱（song）和鳴叫（call）。鳴叫較短促、較簡單，雌雄個體在全年內都會發出，例如飛行鳴叫、覓食鳴叫、筑巢鳴叫、集群鳴叫、報警鳴叫、悲傷鳴叫等。而鳴唱持續時間較長的、相對較復雜，一般由雄鳥在繁殖期內發出，具有兩大主要功能：宣告領域和吸引配偶。

- FEBIN RAJ -

茱莉亞·海蘭德·布魯諾（Julia Hyland Bruno）是哥倫比亞大學的動物行為學家，研究斑胸草雀（zebra finches）鳴唱學習中的社會特性。她表示，這些人類語言和鳥鳴的相似之處促使近幾十年來相關研究大量涌現，“很多人都將人類語言和鳥類的鳴唱進行了類比分析。”

海蘭德·布魯諾之所以研究斑胸草雀，是因為它們比大多候鳥更有社會屬性——它們喜歡以小群體的形式遷徙，偶爾也會聚成更大的群體。她表示：“我感興趣的是，它們如何在群體中通過發聲來進行文化交流與傳播。”在2021年的《語言學年鑒》（Annual Review of Linguistics）中，她合著了一篇論文，比較了人類語言與鳥類鳴唱的學習方式和文化[1]。

鳥鳴和人類語言都是通過個體的發聲學習，以各種文化方式傳遞給后代。同一種鳥類，若不同群體距離相隔較遠，鳴唱可能會發生細微改變，隨著時間的推移最終將產生一種新的方言——這一過程很像人類發展出不同口音、方言和語言的過程。

考慮到所有這些相似之處，我們就該提出一個問題：鳥類本身是否有語言？但這可能取決于你如何定義語言本身。

“根據語言學家的定義，我不認為鳥類有語言。”紐約洛克菲勒大學的神經學家埃里希·賈維斯（Erich Jarvis）表示。他和海蘭德·布魯諾合著了那篇有關鳥類鳴唱和語言的文章。但對于像他這種研究鳥類聲音交流的神經生物學家來說，“我認為它們擁有我們稱之為口語的某種殘余或基本的形式。”

“就像‘愛’這個詞的理解，每個人都有自己的答案。這些問題在某種程度上就是個謎。”

賈維斯說，口語有多種組成部分，其中一些在不同物種中更為普遍[2]。相當常見的一種是聽覺學習（auditory learning），就像狗知道如何對“坐下”這一口頭命令作出反應。他說，人類和一些鳥類所能做到的發聲學習，是口語最特殊的組成部分之一，但所有這些成分一定程度上都能在其它動物中找到。

- Knowable Magazine -

鳥類鳴叫的語法

人類語言的一個關鍵要素是語義，即單詞與意義之間的聯系。長期以來，科學家們一直認為，動物的發聲和我們的不同，它們是非自愿的，并且只是反映動物的情緒狀態，沒有傳達任何其他信息。但在過去的四十年里，大量研究表明，許多動物都有不同的叫聲去傳遞不同的具體信息。

許多鳥類面對不同的捕食者，會使用不同的報警鳴叫。在樹洞里筑巢的日本山雀（Japanese Tit）會用一種鳴叫聲示意它們的雛鳥蹲下來，以免被烏鴉拉拽出巢[3]，還會用另一種叫聲叫雛鳥跳出巢，以防樹蛇的攻擊。北噪鴉（Siberian Jay）的鳴叫則會根據獵鷹狀態的改變而改變：獵鷹是在棲息、尋找獵物還是發動攻擊聲[4]——每一種叫聲都會引起附近其他北噪鴉的不同反應。而黑頂山雀（Black-capped Chickadee）則是通過改變它們獨特叫聲中“dee”的數量，以示捕食者的相對體型大小和威脅程度[5]。

最近的兩項研究表明，一些鳥類的發聲順序可能會影響其表達的含義。這一說法雖仍存在爭議，但這可能展現出了句法的基本形式。句法規定著人類語言中單詞和其它句子成分的順序和組合，比如最典型的例子“狗咬人”和“人咬狗”，因為順序不同，句子含義完全不同。

除了報警鳴叫，許多鳥類使用集群鳴叫來召集其它同類。日本山雀[6]和斑鶇鹛[7]（Southern pied babbler）似乎都會將報警鳴叫和集群鳴叫結合在一起，讓同胞們聚集起來，不停干擾、趕走捕食者。當鳥兒們聽到這一叫聲時，它們就會靠近呼叫者，同時對危險保持警惕。

對日本山雀而言，鳴叫的組合順序很重要，這表明它們可能也有基礎的句法，也就是跟語言順序有關的規則。

—

SIGEKI/ADOBE STOCK

京都大學的動物行為學家鈴木俊貴（Toshitaka Suzuki）所領導的科學團隊發現，對日本山雀而言，鳴叫的組合順序很重要。團隊給野生山雀播放了兩種錄音，一種是所記錄的“報警+集群”的組合叫聲，另一種人工逆轉的“集群+報警”的組合叫聲，前者激發了鳥兒們更為強烈的圍攻行為。這可以簡單地理解為，鳥類識別出“報警+集群”的叫聲是因為這是一個完整的信號，而不是靠識別出其各個組成部分，但科學家們想出了一個更聰明的方法來檢測這一問題。

褐頭山雀（Willow Tit）有它們自己獨特的集群叫聲，但野外的日本山雀也能聽懂并作出反應。當鈴木的團隊將褐頭山雀的集群鳴叫和日本山雀的報警鳴叫結合起來時，日本山雀做出了同樣的搜尋危險對象并接近鳴叫者的反應——但前提是鳴叫的順序得是“報警+集群”。

鈴木及其同事在2017年的《當代生物學》（Current Biology）上寫道：“這些結果為動物交流系統和人類語言存在共通之處提供了新的證據。”[8]

但加州大學圣地亞哥分校的行為神經學家亞當·菲什拜因（Adam Fishbein）表示，山雀和斑鶇的叫聲組合是否真的與序列關系更為復雜的人類語言有關，取決于你如何解讀。

菲什拜因說：“如果鳥類真的具有語言系統，你將會得到一大堆不同的組合。鳥類具有非常嚴格的系統。”

聽清楚搞明白

菲什拜因對斑胸草雀鳴叫的研究表明，句法對鳥類可能不如對人類那么重要。他說：“我覺得人們一直試圖把人類思考交流的方式套用在鳥類上。”

- Smithsonian Magazine -

鳥類的鳴唱可以非常的復雜，而且音符、音節和動機*都往往會有典型的序列和模式。因此，比起山雀的報警和集群叫聲，鳥類鳴唱可能更接近人類語言。在人們聽來，部分鳥鳴會讓人聯想到單詞的音節，因此也容易認為這部分順序對傳達信息很重要。但是，也許你會驚訝，關于鳥的耳朵如何感知鳴唱的序列，我們知之甚少。菲什拜因的研究表明，鳥類聽到的鳴唱可能與人類聽到的截然不同。

*譯者注

動機（motif）是音樂結構的最小單位，由具有特性的音調及至少含有一個重音的節奏型構成，是主題或樂曲發展的胚芽，也是音樂主題最具代表性的小單位，可以簡單理解為音樂創作最初的靈感。

雄性斑胸草雀都會學習一首常見的鳴唱，在這段錄音中，你可以聽到它在一個鳴唱回合中不斷地重復。雖然都是同一首，但每次鳴唱時會有細微差異，這可能為科學家們提供了另個維度有待解碼的信息。

—

BALL/DOOLING LAB AT UNIVERSITY OF MARYLAND, COLLEGE PARK

菲什拜因在馬里蘭大學的畢業研究也是關于斑胸草雀。通過訓練，這些鳥能在聽到播放的聲音發生變化時按下按鈕。若是它們識別正確，按下按鈕就能得到一個食物獎勵。若是猜錯，它們圍欄里的燈就會短暫地熄滅一下。通過這項測試，可以得知鳥類真正能夠解讀出哪些差異，也有助于科學家們理解鳴唱中的哪些方面對鳥類很重要。[9]

在一項測試中，菲什拜因和同事們先是以規律的時間間隔連續重復播放了雀類的標準鳴唱，然后播放了人工重新排列音節的版本。人類很容易察覺到這種變化，但鳥類卻表現得異常糟糕。

但在另一次測試中，這些鳥兒卻表現得更好。在每個鳴唱音節中，都有被稱為“時間精細結構（temporal fine structure）”的高頻細節，這可能像我們所說的音色或音質[10]。當科學家們倒放其中的一個音節，改變鳴唱的精細結構時，山雀們的辨別能力有了質的飛越。

菲什拜因說：“這是另一個聲音維度，在這個維度里，它們的聽力比我們更好。所以，在鳥鳴唱時，我們只是隨意聽聽，并沒有注意到到這一聲音維度里的信息。”

語言學家胡安·烏里亞格雷卡（Juan Uriagereka）是菲什拜因在馬里蘭大學的同事。他表示，當我們在理解鳥類聽到什么，什么對它們來說是有用的信息時，我們被自己所聽到的東西所束縛了，同時也受到很多研究使用的統計分析的限制——在這里是用句法分析鳥鳴。他說：“十年前，我們根本還不知道它們是在以什么為單位來合并。當然，我們所認為的單位其實只是我們的猜測，對吧？”

雖然所有雄性斑胸草雀都學習了相同的鳴唱，但科學家們發現，在演繹這一標準鳴唱時，存在著時間精細結構上的差異，這暗示著鳥類的交流系統可能比我們想象中的要豐富得多。菲什拜因說：“可能大部分意義都被打包放進了單個元素中，而這些元素如何排列對表意可能沒那么重要。”

為了搞清楚斑胸草雀的哪部分鳴唱對鳥類重要，科學家們打亂了一段錄制的鳴唱，看看鳥類是否會注意到這一點。最上面一排是自然鳴唱的聲譜圖。中間那排是科學家們打亂音節時的聲譜圖，對此鳥兒們沒有反應。但是，當科學家們逆轉了其中一個音節時，如最下面一行所示，鳥類們卻很好地捕捉到了這一變化。

—

ADAPTED FROM A.R. FISHBEIN ET AL / PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY B 2019

說出的是想表達的嗎？

即使有些鳥鳴表現出了人類語言的基本特性，對于鳥兒們的實際想法，我們知之甚少。大多數動物交流研究都集中在描述信號和行為上。表面上看，它們可能很像人類的行為，但要確定驅動這些行為的潛在認知過程是否也相似卻充滿挑戰。

這個問題的核心是意向性（intentionality）[11]。動物是僅僅對環境做出了反應，還是打算向彼此傳遞信息呢？例如，在發現食物后，一只鳥可能會發出一種特有的叫聲，吸引其他鳥類來覓食。這一叫聲是相當于“耶！有食物！”—即無意之中吸引了其他的鳥呢？還是更像是說“嘿大家，快來看看我找到的食物！”這一種呢?

意向性信號在很多動物身上都存在[12]。地松鼠，泰國斗魚，雞甚至果蠅都會根據周圍接受對象的不同而改變信號，這表明它們能有意識地控制信號。有的動物還能夠有意識地給別人展示什么東西，比如一只狗在主人和一袋食物或藏起來的玩具之間來回看，甚至可能會為了引起人的注意事先叫一聲。烏鴉會叼著某樣東西給其他烏鴉展示（通常僅當對方注意到它們的時候）。

最近有些研究很能證明鳥類的有意交流，它們來源于以色列謝扎夫自然保護區（Shezaf Nature Reserve）對野生阿拉伯鶇鹛（Arabian Babbler）的觀察。動物行為學家伊扎克·本-摩卡（Yitzchak Ben-Mocha）帶領著一個研究團隊，記錄了成年鶇鹛如何哄雛鳥搬到一個新住所。成年鶇鹛會在雛鳥前鳴叫并揮動翅膀，然后向新住所飛去。如果孩子沒有馬上跟上或是中途停了下來，成年鶇鹛就會回來，一遍又一遍地鳴叫、舞蹈，直到雛鳥跟上來。

阿拉伯鶇鹛

視頻中，阿拉伯鶇鹛展現出其交流是有意義、有意圖的：一只成年鳥試圖通過鳴叫和拍打翅膀來哄一只幼鳥到新的住所。成年鳥在前往新住所前向幼鳥發出信號，檢查幼鳥是否跟在后面，并多次返回重復信號。CREDIT: Y. BEN MOCHA ET AL / ROYAL SOCIETY PROCEEDINGS B 2019

科學家們稱這種信號為一階意向性交流。一些研究人員認為，和我們語言更接近的前身是二階意向性交流。其包含信號發出者對接收者的心理有所了解，比如發現食物的鳥知道另一只鳥沒有發現，于是鳴叫來告知它。你可能已經猜到了，這種心理歸因行為是很難測試的。

其他科學家則用了另一種方法，試圖通過比較鳴禽和人類發聲學習的腦部結構，來理解這種交流背后的邏輯。

更深層的聯系

盡管人類和鳥類只是很遠房的親戚——我們最后的共同祖先存活于3億年前。但我們在發聲學習方面有著非常相似的大腦回路。非人類靈長類動物，即我們的近親，卻缺乏進行聲音模仿的腦回路，科學家由此認為，這種能力并非來自共同的祖先。這種能力在鳥類中一定是獨立演化的——也就是所謂的趨同演化（evolutionary convergence）。

“有一種假設認為，親緣上離我們越近的生物會越像我們，很多方面確實如此，但并不是所有特質都是這樣的。”洛克菲勒大學的賈維斯說道。