研究“无F可说”的Science论文：发不出f音，是因为祖先没吃上更软的食物
读一读上面的单词，看看你的唇部和牙齿是怎么运动和合作的。图片来源：Pixabay
撰文 杨心舟
人类的语言是通过发声来完成的，这也是人类不同于其他动物独有的交流方式。在语言产生过程中，人类的生理结构也发生了巨大变化，比如喉部持续下移，舌骨发生变化，能够自如地控制呼吸。考古学发现人类这些生理结构改变在 50 万年前就已经演化出来了，他们甚至推测在更久远的时期就已经有特殊的发声结构。
如今世界上大约存在 7000 种语言，这展示出了人类语言特有的多样性。同时如此多的语言背后也诞生了各种各样的发音，其中最普遍的就是英文中“i”、“u”、“a”的发音，这类发音很简单，并且不需要花费特别多的力气，口型保持张开就能发出。但是在非洲南部某些地区的语言中，仍然保留着较多 “m” 的发音，这种发音需要双唇紧闭后才能发出，大家可以自行比较两种发音的难易程度。
科学家目前推测这些不同的发音主要是智人出现后，生活习性改变导致生理结构变化产生的。而一种发音类型的难易程度决定着其是否容易被听见和学习，这也是发音类型分布范围是否广泛的决定因素。
唇齿音f（左）和双唇音m（右）两种模式中切牙（门牙）和嘴唇的位置。
2016 年，马克斯普朗克心理语言学研究所的语言学家 Harald Hammarström 提出，发音变化和使用者的生存环境有很大关系。当生活习性固定后，发音也会随之固定，并会发展出相应的语言和语法。他推测这种理论在任何语言体系中都是适用的。
已故的著名语言学家 Charles Hockett 曾发现，唇齿音包括 “f” 和 “v” 在内，在那些以狩猎和采集为生的人语言中很稀少。他推测是因为这些人每天吃下的食物都比较粗糙，因此对牙齿造成了较大的磨损，从而形成了对切咬合（edge-to-edge bite）的牙型，对切是指上下切牙（即门牙）的边缘对齐。我们可以运用生活中的例子来理解对切咬合形成的过程，想象一下平时啃咬比较糙的食物时牙齿的处理方式，比如我们通常会大量使用上下切牙来撕咬骨头上的肉块。或者你也可以想象啃一块放硬了的馒头，门牙要受到多大的摩擦阻力。
一旦形成对切咬合牙型，人类就很难发出“f”或者“v”的声音，你可以将上下门牙边缘对齐，然后尝试发出带“f”音的单词（我相信真善美的读者脑中浮现的第一个单词不会是 F**K ），是不是要花点力气才能完成，或者发出来并不标准？Hockett 推测，狩猎地区的语言系统中缺失“f”和“v”的发音，正是这种对切咬合造成的。
随着人类从旧石器时代向新石器时代演变，人类的牙型逐渐由对切咬合向覆合/覆盖型（overbite/overjet）转变。覆合/覆盖是指，上下切牙并非边缘对齐，而是上切牙略微突出、下切牙抵在上切牙内侧一半的位置。你也可以检查一下，自己的牙齿是哪一种类型。
A和B为对切咬合牙型，C为覆合/覆盖牙型
其实在人类中，覆合/覆盖才是出生后的牙齿标准模型，狩猎地区的人类长期吃粗糙类的食物会造成牙齿过度磨损，同时引起齿槽的改变。牙齿为了更好地啃咬食物也会移动位置，来弥补磨损部分的缺失，最终发展成了对切咬合。而一旦咬合方式形成，语言发音也随之发生改变。研究指出，这种磨损造成的改变不仅仅只是现代狩猎地区人独有，在早期智人中同样普遍存在。
而现代的大多数人类聚集地中，无论是儿童还是成年人，牙齿都保持着覆合/覆盖，这主要是因为牙齿磨损的程度极大地降低了。之前许多考古类的研究就推断这与人类饮食习惯的变化有关，因为牙齿磨损的大部分都是咀嚼食物造成的，而更加精细化的食物减少了牙面与食物的摩擦。食物更易咀嚼还会减轻下颌的负担，让下颌骨变得更短，更利于保持覆合的牙齿模型。
布里斯托大学的生物地球化学家 Richard P. Evershed 于 2016 年在 Nature Plants 发文指出，判断史前人类的食物是否经过精化或者烹饪的证据就是陶器。有陶器说明农业已经发展了起来，因为人们会使用陶器来储存粮食。精化的食物不需要大力地使用门牙和咬肌，极大地减少了对切咬合的形成。同样你可以想象食用煮好的米饭或者松软蛋糕时，牙齿是如何运作的，又是否有明显阻力感。而目前发现的世界最早一批陶器出现于旧石器时代末期，这也能解释新石器时代早期头骨的牙齿类型为什么出现了改变。
为了探究为什么这两种牙齿构造使得可发出的音节不一样，在 Science 的最新论文中，研究人员构建了一套以生物力学为基础的模拟系统，它能够展示出在人类发音时口腔肌肉活动。从模拟结果来看，覆合/覆盖牙型发出唇齿音（“f”和“v”）要比对切型省力 29%，并且发力的肌肉部位也有区别。并且整体来说，覆合/覆盖牙型的口腔肌肉使用起来都要更省力，而对切咬合型中肌肉发力最多的部位就是颏（ke，一声）肌，这块肌肉主要负责将下唇拉动到上切牙。
发出f和v的音节时唇与牙接近距离参照点（蓝色点）上侧是覆合/覆盖牙型，下侧是对切咬合牙型
为了探究唇齿音是不是最具特殊性的，研究者同时也模拟了其他发音情况下口腔肌肉的发力情况。比如双唇音“p”和“w”，这两个发音结束时你的双唇都是紧闭的，大家可以发音感受。在双唇音中，覆合/覆盖牙型中肌肉使用程度要更大，对切咬合则相对较低。这也是对切咬合牙型中，上下唇的距离要更近带来的结果。我们在演化过程中，发唇齿音变得更容易了，但双唇音则会更加费力。
发出p和b的音节结束时唇与牙接近距离参照点（蓝色点）左侧是覆合/覆盖牙结构，右侧是对切咬合结构
发出w的音节时唇与牙接近距离参照点（蓝色点）左侧是覆合/覆盖牙结构，右侧是对切咬合结构
研究者认为模拟算法展示出，旧石器晚期饮食习惯的改变，让成人牙齿从对切咬合型转变成了覆合/覆盖牙型。这种改变让唇齿音发起来更容易，因此会让许多人无意中就发出唇齿音，并且在社群中开始传播使用。
在现代，许多地区仍然有人过着狩猎式的生活，牙齿磨损程度很高，如格陵兰岛地区、非洲南部的部落。研究者推测这些地区的原始语言是不存在唇齿音的，即使有也是从别的社群中借鉴而来。而结果也的确如此，在这些区域内交流中用到的唇齿音都是学习了其他地区的语言，比如格陵兰岛西部学习丹麦语，非洲南部学习日耳曼语系，澳洲部落学习英语。
D. E. Blasi 在研究中写道，“我们不要以为现在能发出各种音节是一件与生俱来的事，我们研究了遍布全世界的语言，没有任何一种可以不受环境和人体结构的影响。”而不同的语言也是人类演化史上祖先留给我们的文化印记，一种语言极大地代表了文化的精髓，或许我们现在还不知道语言到底是如何产生的，但我们已经开始有了探寻的方向，从生理演化和发音入手，回归本初。
论文：
Human sound systems areshaped by post-Neolithic changesin bite configuration.
http://dx.doi.org/10.1126/science.aav3218
参考链接：
https://www.eurekalert.org/emb_releases/2019-03/aaft-dci031119.php
https://www.eurekalert.org/jrnls/sci/emb_scipak/pdf/blasi190315print.pdf
https://academic.oup.com/jole/article/1/1/19/2281898
https://www.nature.com/articles/nplants2016194
https://en.wikipedia.org/wiki/Speech
本文转载自“环球科学”（ID: huanqiukexue）
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