追问新知 | 鸟类也有语言吗？

人类因何独特？我们常常通过比较人类和近亲类人猿来寻求这一问题的答案。但提及人类具有标志性的语言能力，科学家们在“远亲”类动物身上发现了最耐人寻味的线索。

语言大概是人类卓越的发声学习（vocal learning）能力的产物。婴儿听见声音和字词并形成相关的记忆，而后尝试复刻这些声响，在成长过程中不断提高这个能力。大多数的动物根本无法学习模仿声音。虽然非人灵长类动物能够学习采用新的方式运用天生的声音，但它们并不能像人类一样学习新的叫声。有趣的是，少数和人类亲缘更疏远的哺乳类动物（像是海豚和蝙蝠）却具有这种能力。那些非人发声学习者们散布在演化树的各处，而鸟类则是其中的佼佼者，对它们来说这种技能易如反掌（翅？）。

鹦鹉、黄莺和蜂鸟都能学习新的发声方式，其中一些物种的鸣叫和啼唱*甚至还和人类的语言存在许多相似之处，例如有意地传递信息，并且会运用人类语言中一些元素的简单形式，例如音韵（phonology）、语义（semantics）和句法（syntax）。此外，更深层次的共性在于它们具有和人类语言功能相对应的脑结构，而这是其它不具备发声学习能力的物种所没有的。

*译者注：鸟的发声包括啼唱和鸣叫两种，在鸟类学和观鸟中，啼唱代表的是相对更复杂的发声，而鸣叫则指的是相对简单的发声。二者的主是根据复杂度、长度和上下文来区分，并且具有不同的功能。啼唱更长、更复杂，并且与领地、求爱和交配相关；而鸣叫则一般是为了警示或与同胞联系。一般来说啼唱通常在栖息时进行，但也有些物种会在飞行时啼唱。

参考：https://en.wikipedia.org/wiki/Bird_vocalization

哥伦比亚大学的动物行为学家朱莉娅·海兰·布鲁诺（Julia Hyland Bruno）从社会性的角度研究斑胸草雀（zebra finches）的啼唱学习。她说，人类语言和鸟类啼唱的相似性催生了近几十年这一领域内的大量研究，“很多人都把人类语言和鸟类啼唱相比较。”

▷ 斑胸草雀，图片来源：Michael Lawton/Flickr

海兰·布鲁诺选择斑胸草雀作为研究对象是因为这一物种比其它候鸟更具社会性——它们倾向于以小团体的形式迁徙，有时会加入更大的群体。“它们是如何在群体中学习发声方式，以进行文化交流，我对这一点很感兴趣。”她表示。她作为共同作者于2021年在《语言学年度综述》（Annual Review of Linguistics）上发表了一篇论文，比较人类语言和鸟类啼唱学习及文化。

鸟类啼唱和人类语言都是通过发声学习将文化传递给下一代。由于地理上的分隔，同种鸟类的不同族群久而久之也会产生啼唱声的细小差异，最终发展成为一种新的方言——这和人类发展出不同口音、方言和语言的过程类似。

在了解到鸟类啼唱和人类语言之间的种种相似性之后，很自然的一个问题便是：鸟类是否拥有自己的语言？归根结底，答案取决于你如何定义语言。

“我并不是说鸟类拥有语言学专家们所定义的那种语言。”来自纽约市洛克菲勒大学的神经科学家埃里希·贾维斯（Erich Jarvis）说道，他和海兰·布鲁诺共同创作了那篇关于鸟类啼唱和人类语言的论文。但对于像贾维斯这样研究鸟类发声交流的神经生物学家而言，“我倾向于认为鸟类具备我们称之为口语的雏形，或者说是一种还不成熟的口语形式。”

“这就像对‘爱’这个词的理解——这种见仁见智的问题在某种程度上本身就是一个谜。”

贾维斯表示，口语包括很多组成部分，其中一些在物种中更普遍，还有一些则较为罕见。一种相当普遍的成分就是听觉学习（auditory learning），比方说一只狗学会了如何对“坐下”这一指令作出正确反应。而人类和一些鸟类能做到的发声学习是最特殊的成分，但是所有这些成分或多或少都在其它动物上有所体现，贾维斯如是说。

▷ 神经科学家埃里希·贾维斯（Erich Jarvis）和他的实验对象斑胸草雀。图片来源：Hatnim Lee/Quanta Magazine

人类语言中最关键的元素就是语义，也就是将有意义的字词连接起来。一直以来科学家都认为，与人类使用字词不同，动物只是被动地发声，这些声音单纯反映动物的情感状态，其中并不夹杂任何其它信息。但在过去的40年中，许多研究表明有多种动物的特定叫声都含有具体的意义。

很多鸟类都会对不同的捕食者采用不同的警示鸣叫。在树洞中筑巢的日本山雀（Japanese tits）会采用一种鸣叫声警告幼鸟伏身，以避免被乌鸦从巢穴中拖拽出来；而当树栖蛇出现时，它们则会采用另一种鸣叫声让幼鸟全都跳出巢穴。北噪鸦（Siberian jays）会根据捕食的鹰正在栖息、寻找猎物或是发动攻击采用不同的鸣叫——而且周围的鸟也会对不同的鸣叫作出不同的回应。黑头山雀（black-capped chickadees）则是改变它们的特征性鸣叫中“dee”的次数来表明捕食者的相对体型和威胁性。

两项近期的研究表明鸟叫的发声顺序可能会影响表义。虽然这一点尚有争议，但这可能代表着人类语言中句法（syntax）的雏形，句法规定了词语和语言元素组合的顺序，一个经典的例子就是“狗咬人”还是“人咬狗”的表述。除了警示鸣叫之外，很多鸟类会利用召集鸣叫让其它同胞集合。日本山雀和斑鸫鹛（southern pied babblers）都会将警示鸣叫和召集鸣叫结合起来让同胞聚集并且干扰、赶走捕食者。当鸟儿们听到这种叫声时，它们会一边向声源靠近一边留意可能的危险。

▷ 对日本山雀来说，叫声的组合顺序很重要，这说明它们具备人类语言中规定顺序的句法的雏形。图片来源：Wikipedia

来自京都大学的动物行为学家铃木俊孝（Toshitaka Suzuki）带领的团队发现，叫声的组合顺序对日本山雀来说很重要。铃木俊孝的团队播放了两组鸣叫的录音，一组是“警示+召集”， 而另一组则是“召集+警示”（人为将录音中的顺序调换），野生山雀对前者表现出更强的群趋反应（mobbing response）。这一现象可以被简单地解释为鸟儿们将“警示+召集”鸣叫视作一种完整信号，而并不分辨其中的不同部分，但科学家们想到了一个聪明的方式来探究这种解释是否成立。

褐头山雀（Willow tits）具有自己独特的召集鸣叫，而日本山雀也能听得懂这种叫声，并且在野外也会作出回应。当铃木俊孝的团队将褐头山雀的召集鸣叫和日本山雀的警示鸣叫组合起来，日本山雀表现出相同的群趋反应并留意危险——前提是组合鸣叫是以正确的“警示+召集”的顺序发出。*“这些结果揭示了动物交流系统和人类语言之间新的共性。”铃木俊孝等人在2017年《当代生物学》期刊上如此写道。

*译者住：这个实验采用褐头山雀的召集叫声和日本山雀的警示叫声，因此日本山雀不太可能将这两种叫声的组合认为是一种特殊的完整信号，而是需要分辨两种信号是如何组合的。

来自加州大学圣地亚哥分校的行为神经科学家亚当·菲什拜因（Adam Fishbein）表示，关于人类语言的讨论包括更复杂的序列，山雀和鹛鸟的鸣叫组合是否与此相关取决于你如何解读。

“真正的语言包括一大堆不同的组合，而要完成这些更复杂的组合，在鸟类中需要非常严格的系统。”菲什拜因说道。

▷ 褐头山雀，图片来源：Wikipedia

菲什拜因在斑胸草雀上的研究表明，句法对于鸟类来说并不如对人类那么重要。“我感觉人们好像在试图把这种人类思维导向的交流方式套用在鸟类的行为上。”

鸟类的啼唱可以是非常复杂的，并且趋向具有典型序列以及音调、音节和序列组成的模式。所以比起山雀的警示和召集鸣叫，鸟儿的啼唱可能更接近于人类语言。在人类听来啼唱的某些部分让人联想到字词的音节，因此人类会很自然地假设这些音节的顺序对传达信息很重要。但你可能没想到，我们其实并不清楚鸟类是如何感知到啼唱序列的。菲什拜因的研究表明鸟类听到的啼唱声可能会和人类听到的截然不同。

⏯ 雄性斑胸草雀都会学习一种常见的啼唱，在这段音频中你能听到它在啼唱回合中不停重复。虽然这些啼唱都包括同样的片段，但其实每次都存在着细微的差异，这其中可能还包括科学家尚未能解码的其它信息维度。

CREDIT: BALL/DOOLING LAB AT UNIVERSITY OF MARYLAND, COLLEGE PARK

 菲什拜因在马里兰大学进行毕业研究工作时，一群先前接受过训练的斑胸草雀学会了在听到播放的声音发生变化时按键来获得食物奖励，犯错时则会以短暂熄灭灯光作为反馈。通过这项研究，他测试了这些鸟究竟能辨别声音的哪些不同之处，这有助于我们理解啼唱的哪些方面对鸟类来说是重要的。在一个测试中，菲什拜因和同事们首先以规则的时间间隔反复播放雀类的标准啼唱，而后在其中参杂人为录制的音节。这种变化对人类来说很容易察觉，但令人惊讶的是草雀并不能很好地识别被扰乱的序列。

这些草雀在菲什拜因的另外一个测试中表现地更好。每个啼唱音节中都有被称为“时间精细结构”（temporal fine structure）的高频细节，有点像人类听来是音色（timbre）或音质（tone quality）的东西。当研究者将其中一个音节倒放，以此来改变啼唱的精细结构时，山雀们表现出堪称卓越的甄别能力。

“它们比我们更擅长捕捉在这一维度（时间精细结构）上的信息。”菲什拜因说道，“当我们不注意聆听鸟儿啼唱的时候，我们可能就无法听到它们所听到的。”

菲什拜因在马里兰大学的同事、语言学家胡安·乌里亚热卡（Juan Uriagereka）表示，我们对于鸟类听到什么以及什么对它们重要的理解受限于我们自己能听到什么，而很多科学研究在人类限度下采用统计分析方法对鸟鸣做句法分析。“十年前，我们根本还不知道它们发声中的组合单位是什么——当然，这些所谓的组合单位也只是我们的猜测，对吗？”他说道。

虽然雄性斑胸草雀都会学习一种常见的啼唱，科学家们发现这种标准啼唱还存在时间精细结构上的变奏，这也暗示着这些鸟的交流系统比我们所设想的更加丰富。“也有可能大部分信息包含在单独的元素中，而这些元素的组织方式其实并不会影响信息传递。”菲什拜因说道。

▷ 为了探究斑胸草雀的啼唱中有哪些方面是对鸟类重要的，科学家们人为将啼唱的录音扰乱，并观察鸟儿们是否能察觉到。上图是播放录音的声谱图：上排为自然啼唱，中排为扰乱后的序列（鸟儿并没有察觉），下排为倒放音节改变时间精细结构（鸟儿能很好地识别）。

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

尽管有些鸟类啼叫表现出人类语言的基础特性，我们仍旧不太清楚它们在想些什么。大多数关于动物交流的研究都着重描述信号和行为，这些方面从表面上来看和人类的行为有诸多相似之处。而这些行为背后的认知过程是否也与人类相似，要回答这个问题则困难得多。

问题的核心在于“意图性”（intentionality）：动物是单纯地对环境作出反应，还是它们有意地向其它个体传递信息？例如，一只鸟在发现食物后可能会发出一种特征性的鸣叫吸引其它的鸟过来；那么这种表达“哇！有食物！”的叫声只是无意地吸引其它鸟，还是在表达“嗨各位，快瞧我发现的食物！”？

在很多动物上都能观察到意图性的迹象。地松鼠、暹罗斗鱼、小鸡甚至果蝇都会根据接收信息的对象而改变信号，这表明它们对信号具有主动性的控制。其它动物还会有意地做出一些“表现”，例如一只狗在一个人和一袋食物或藏起来的玩具之间来回打量，甚至可能会先用叫声来吸引人的注意；乌鸦也会用喙衔着物件向其它乌鸦展示——通常只在另一只鸟注意到它的时候。

近期关于鸟类间有意交流的最好的证据来自以色列谢扎夫自然保护区（Shezaf Nature Reserve）的野生阿拉伯鸫鹛（Arabian babblers）。由动物行为学家伊扎克·本·摩卡（Yitzchak Ben-Mocha）带领的团队观察到成年鹛鸟哄着幼鸟搬去新巢穴。成年鸟发出鸣叫并在幼鸟面前扇动翅膀向新住所移动。如果小家伙没能立马跟上或是中途停下来，成年鸟就会返回，再次鸣叫和跳舞直到幼鸟跟上。

科学家们把这种信号称作是一阶（first-order）有意沟通。一些研究者提出和人类语言更接近的雏形应当是二阶（second-order）有意沟通，这要求发出信号者对接收者的心理有一定了解（比如找到食物的鸟知道其它鸟并没有发现食物而有意发出叫声告知它们）——你可能已经猜到了，这种涉及精神的行为属性很难测试。

其它科学家则另辟蹊径，试图比较鸣鸟和人类发声学习所依赖的脑结构来理解鸟类交流背后的意义。

⏯ 视频中阿拉伯鸫鹛之间的交流具有意义和目的性：成年鸟通过鸣叫和拍打翅膀哄着幼鸟搬去新巢穴。成年鸟首先向幼鸟释放信号，然后飞往新巢穴，并且会检查幼鸟是否跟上，否则会再次释放信号。

CREDIT: CREDIT: Y. BEN MOCHA ET AL / ROYAL SOCIETY PROCEEDINGS B 2019

尽管人类和鸟类的亲缘关系很疏远——它们的共同祖先在3亿多年前就灭绝了——它们脑中与发声学习相关的环路高度相似，而我们的近亲非人灵长类却并没有模仿声音的特殊环路。这让科学家认为这种能力并非来自于共同祖先，而应该是在鸟类中独立演化出来的——这是演化趋同*（evolutionary convergence）现象的一个例子。“有这么一种假设认为和我们亲缘关系更近的物种会和我们更相似。就很多特性而言，确实如此，但并不适用于所有特性。”洛克菲勒大学的贾维斯说道。

*译者注：演化趋同是指亲缘关系较远的物种因为长期生活在相同或相近的环境下，为满足生存需要而演化出相似的身体构造、生理功能等。

参考：https://en.wikipedia.org/wiki/Convergent_evolution

贾维斯通过观察鸣鸟的大脑来研究语言的演化。那些只会发出天生声音的动物通过脑干（靠近脊髓，调节一些像呼吸和心跳这样的自动功能）中的一个环路来控制肌肉组织发出那些声音。“而在人类和鸣鸟的前脑中演化出了一个与习得声音相关的新环路，并且控制着脑干内（控制天生声音）的环路。”贾维斯说道。关于类似的发声学习环路在远缘物种中多次演化，贾维斯的理论是这一环路是建立在一些控制运动学习的临近环路上的。贾维斯主张“人类脑中与口语相关的环路和鸟类脑中与发声学习相关的环路，都是由周围运动通路的副本演化而来。”

但我们还不清楚一整个脑环路是如何被复制的，他说道，可能这一过程类似于有时基因会进行复制然后被指派执行其它功能。不管它们是如何演化的，我们已知的是能进行发声学习的鸟类和人类具备类似罕见的大脑环路，能让它们学习和模仿声音。这说明那些试图通过研究人类的远亲鸟类（比如斑胸草雀）之间的沟通来了解人类语言的行为科学家们的确有了重大发现。

在观察了实验室里的斑胸草雀以及树上的八哥的啼唱之后，贾维斯认为这些啼唱和人类语言非常不同。然而，“接着一年后，我们发现了鸟类的发声机制，也就是脑内的环路连接——和人类脑中的环路连接非常相似。”贾维斯说道：“我认为我们人类倾向于高估自己的独特性。”

作者：Betsy Mason

来源：Knowable Magazine

译者：Orange Soda

校对：Vicky

编辑：EY

原文地址：https://knowablemagazine.org/article/mind/2022/do-birds-have-language

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