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科学大院
2024-08-25

The following article is from 原理 Author Ahana



你能猜到这是什么声音吗?


答案可能有些出乎意料。这其实是蝙蝠幼崽正在牙牙学语,没错,就像人类小婴儿尝试说着“妈妈”“达达”“巴巴巴”那样。或许,你还能从中感受到一点儿“奶声奶气”。


婴儿时期的牙牙学语是我们每个人学习说话过程中的第一个里程碑。无论是在学习哪种语言的小宝宝,都会经历这个过程,这似乎不足为奇。但现在,科学家发现,这种现象并不局限于人类


在一项发表于《科学》杂志的最新研究中,科学家在巴拿马和哥斯达黎加的蝙蝠群落进行了长达数月的野外考察,并记录下了这些动物的叫声。他们发现,大银线蝠Saccopteryx bilineata幼崽发出的牙牙学语声,与人类婴儿有不少惊人的相似之处


大银线蝠幼崽(图片来源:Michael Stifter and Ahana Fernandez, CC BY-ND)


这项在其他物种中的研究能帮助我们更好地理解声音学习的认知基础和神经基础,甚至有机会帮助我们继续研究语言的进化起源。


言语似乎不再是人类的专属


言语是语言的一种口头输出,这个过程需要对嘴唇、舌头和下颌进行精准的控制,产生基本的言语亚单位,也就是音节,它是一种能够自然发出并被察觉到的最小的语音单位,比如“ba”“da”“ma”。


在人类中,婴儿的牙牙学语具有一些普遍的特点,举个例子,它都包含音节的重复和节奏的使用,让婴儿在一种玩乐的氛围中学习如何控制发声部位,从而正确地产生所需的音节。


最重要的是,语言定义了人类的特性。但几十年来,语言的进化起源一直困扰着科学家。


一些科学家选择了一条特别的路来探索这个问题。他们开始研究不同物种中发声和言语的生物学基础,这种颇具前景的方法有机会帮助我们深入了解人类语言的关键特征。


早先,科学家通过研究鸣禽,对声音模仿和声音发育有了一定了解。鸣禽是自然界最出色的声音学习者之一,年轻的雄性鸣禽的学习过程与人类的语音发展也存在不少有趣的相似之处。年轻的雄性鸣禽也会在练习阶段练习音调,就好像人类婴儿在学说话。


但鸣禽和人类的发声器官不同,鸟类用鸣管发声,人类则使用喉,此外,鸟类和我们的大脑结构也具有较大差异。因此,从鸣禽的研究中得出与人类相关的直接结论仍然非常有限。


幸运的是,在美洲的热带丛林中,有一种哺乳动物也会进行非常引人注目的发声练习行为,这种行为非常容易让人想到人类婴儿的发声练习。


蝙蝠宝宝的牙牙学语


大银线蝠生活在美洲新热带区,也就是南美洲、中美洲、西印度群岛和墨西哥高原以南的区域中。这种动物拥有一个非常庞大的声音库,其中包括25种不同的音节类型。


白天栖息的大银线蝠幼崽(图片来源:Michael Stifter, CC BY-ND)


这些成年蝙蝠能发出多音节的叫声,并掌握着两种歌鸣类型。领地歌鸣可以用来警告潜在的竞争对手,领地的主人已经做好了准备守护自己的地盘,而求偶歌鸣则让雌蝙蝠知道这里有一只雄蝙蝠可以作为潜在的配偶。


科学家已经发现,大银线蝠会模仿声音,它们可以通过耳朵从零开始学习以前未知的声音。这个过程需要声音的输入,就像人类父母对婴儿说话一样,对大银线蝠来说,就是成年雄性的歌鸣。


这让研究人员更加好奇,蝙蝠幼崽的这种牙牙学语的行为,究竟和小婴儿有多像?


为了回答这个问题,研究人员在8个蝙蝠群体中监测了野生蝙蝠幼崽的声音发育。白天,大银线蝠会在树缝和建筑物外墙中寻找栖息地和保护。它们非常耐光,成年蝙蝠喜欢彼此相隔几厘米,这让科学家更容易观察和记录到特定个体的声音。


为了识别特定的蝙蝠,参与研究的柏林自然博物馆的博士后研究员Ahana Fernandez用彩色塑料带在它们的前臂上进行了标记。她追踪了20只蝙蝠幼崽,从它们从出生一直到断奶。


Fernandez在丛林中监测(图片来源:Michael Stifter, CC BY-ND)


结果发现,从大约2.5周龄起,持续到10周龄断奶,这些幼崽会在日出和日落之间的白天栖息时段不停地牙牙学语。也就是说,和人类婴儿行为类似的是,这种行为从发育的较早期便开始了。


幼崽的声音通常很大,甚至人耳都能听到,因为一些模糊的音节仍然我们的听力范围内,当然还有其他一些音节太高,我们听不见。一些声音片段甚至持续了43分钟。相比之下,成年蝙蝠的叫声通常持续不超过几分钟。这是不是也让你想起了总是喋喋不休的小宝宝?


新研究首次提供了一些正式的分析研究,表明这种蝙蝠的牙牙学语确实具有人类婴儿牙牙学语的许多特征,比如,它们也会不停重复同样的音节,并使用一些节奏模式。


再举个例子,人类婴儿在探索声音时,可能会发出一些好玩而没什么意义的声音,这些蝙蝠幼崽也不例外。它们的“话”里也包括一种所谓的原音节,它们是幼崽的专属。


此外,蝙蝠幼崽的牙牙学语也是普遍存在的。每只幼崽,不论性别和生活的地区,它们在发育过程中都会经历这样的过程。


Fernandez还注意到,母亲和幼崽会在行为和声音上相互影响。母亲会在幼崽叽叽喳喳时会发出一种独特叫声。这就好像我们会对小婴儿说的“妈妈语”,也就是对婴儿的一种特殊的社交反馈。“妈妈语”往往音调更高,节奏更慢,语调模式也更夸张。与和其他成年人说话相比,人们说“妈妈语”时,音色也会发生变化。


大银线蝠母亲和幼崽(图片来源:Michael Stifter)


研究清楚地发现,雌蝙蝠在对幼崽说话时同样会出现这种音色上的变化。简单来说,它们其实也会开启一种独特的“跟宝宝说话”的模式。


结论


研究人员认为,大银线蝠可以作为一种有前景的候选生物,用来进行跨物种的比较研究,从而更深入地探索人类的语言进化。


由于蝙蝠的大脑与人类大脑共享一些基本的结构,对这种哺乳动物的研究结论或许对我们认识自己更有帮助。


自然总是给人惊喜。让Fernandez感到非常惊奇的是,人类和蝙蝠这两种如此不同的哺乳动物物种,竟然采用了如此相似的声音练习行为来学习复杂语音库。


参考文献:

[1]https://theconversation.com/bat-pups-babble-and-bat-moms-use-baby-talk-hinting-at-the-evolution-of-human-language-166243

[2]https://www.sciencenews.org/article/baby-greater-sac-winged-bats-babble-learn-mating-songs




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