资讯
首页  >  专题  >  环球科学  >  环球科学<前沿资讯>

蝙蝠幼崽咿呀学语暗示着人类语言的进化过程


母亲和婴儿(图片来源:Unsplash)
“嘛嘛嘛”、“哒哒哒”、“叭叭叭”—父母们通常会热情地迎接婴儿的咿呀声。咿呀学语是学习说话的第一个里程碑。所有发育正常的婴儿都会咿呀学语,需要对嘴唇、舌头和下巴进行精确控制,以产生一个基本的语音子单元:音节,如“ba”、“da”、“ma”。咿呀学语具有很多普遍的特征—例如,音节的重复和韵律的使用。它能让婴儿进行练习,并在玩耍中学会如何控制他们的发声器官,以正确地产生所需的音节。
语言比其他任何东西都更能定义人类的天性。但是它的进化起源几十年来一直让科学家们感到困惑。跨物种调查语言生物学基础—就像我在蝙蝠身上所做的那样—是洞悉人类语言关键特征的有效途径。
作为一名行为生物学家,我曾经花了好几个月的时间,每天10个小时,坐在巴拿马和哥斯达黎加的蝙蝠群落前,记录这些动物的声音。我和我的同事发现这些蝙蝠幼崽产生的咿呀声与人类婴儿的咿呀声有惊人的相似之处。鉴定出一种与人类有着相似的大脑结构,并且能够进行发声模仿的哺乳动物,可能有助于我们了解发声学习的认知学和神经分子学基础。
其他动物的发声学习
科学家们通过研究鸣禽了解到了很多关于发声模仿和发声发育的知识。鸣禽是最著名的发声学习者之一,年轻雄性鸣禽的学习过程与人类的语言发展之间有着有趣的相似之处。年轻的雄性鸣禽在练习阶段也会练习它们的音节,这让人联想到人类婴儿的咿呀学语。
然而,鸣禽和人拥有不同的发声器官—鸟类通过鸣管发声,人类则使用喉部发声—而且二者的大脑结构也不尽相同。因此,从鸣禽研究中为人类的语言发展提出直接结论是十分有限的。
幸运的是,在中美洲的热带丛林中,有一种哺乳动物具有非常明显的发声练习行为,很容易让人联想到人类婴儿的咿呀学语:这就是新热带大囊翅蝠,大银线蝠(Saccopteryx bilineata)。这种小型蝙蝠毛色较深,背部有两条明显的白色波浪状条纹。它们的幼崽在其发育的大部分时间里,每天都有咿呀学语的行为。
大囊翅蝠拥有一个庞大的语音库,包括25种不同的音节类型。一个音节是最小的声学单位,定义为被沉默所包围的声音。这些成年蝙蝠创造了多音节的发声方式和两种歌曲类型。领域鸣唱警告潜在的对手,主人已经准备好捍卫它们的主场,而求爱之歌则让雌性蝙蝠了解雄性蝙蝠作为潜在配偶的能力。
我和同事们特别感兴趣的是,大囊翅蝠能够进行发声模仿—即通过听觉从零开始学习未知声音的能力。它需要声音输入,就像人类父母对他们的婴儿说话一样,在大囊翅蝠的例子中,成年雄性会对着幼崽鸣唱。
科学家们记录到的唯一的其他非人哺乳动物的咿呀声来自侏狨,这是一种小型的南美灵长类动物,但它们不具备发声模仿能力。大囊翅蝠首次提供了这样的可能性,在一个能够模仿他人发声的物种中,详细研究幼崽咿呀学语的过程。但是,蝙蝠的咿呀学语和人类婴儿的咿呀学语到底有多相似呢?
蝙蝠数百个小时的咿呀学语过程
为了回答这个问题,我监测了8个群落中野生幼崽的发声发育过程。白天,大银线蝠在树木缝隙和建筑物的外墙寻求遮蔽和保护。它们非常耐光,而且成年蝙蝠喜欢彼此之间保持几厘米的距离,使我们更容易观察和记录特定的个体。
蝙蝠日间栖息地(图片来源:Unsplash)
为了能够识别特定的蝙蝠,我在它们的前臂上标记了彩色塑料带,并跟踪了20只幼崽,从幼崽出生到最终断奶。从2.5周龄左右开始,一直到10周龄左右断奶,这些幼崽每天都在日间栖息地牙牙学语,从日出到日落。它们的声音非常大,甚至人耳也能听到,因为有些咿咿呀呀的音节在我们的听力范围内(其他的音节频率太高,我们听不到)。对于每只幼崽,我都记录了其咿咿呀呀的叫声(有些持续了43分钟之久)以及它们整个发育过程中所伴随的行为。相比之下,成年蝙蝠的持续发声时间不超过几分钟。
科学家们已经知道,幼崽在咿呀学语的过程中通过模仿成年导师的声音来学习如何唱歌。但是我们的新研究提供了第一个正式的分析,即它们的咿呀学语和人类婴儿的咿呀学语真的具有很多相似的特征:音节的重复、韵律的使用以及咿呀学语阶段开始于整个发育过程的早期。
正如人类婴儿发出的声音可以被识别为标准的成年音节—那些具有成熟特征、听起来就像成人说话者发出的声音—蝙蝠幼崽的咿呀声由一些音节前身组成,这些音节前身是成年蝙蝠语音库的一部分。
也正如人类的咿呀声包括可能是婴儿探索自己声音时产生的有趣的声音,蝙蝠的咿呀声包括所谓的原音节,这些原音节只由幼崽产生。
此外,幼崽的咿呀学语是普遍的。每只幼崽,无论其性别和地区来源,在其发育过程中都会发出咿呀声。
从母亲到幼崽的婴儿语
在我的第一个野外考察季,我注意到在咿呀学语的过程中,母亲和幼崽在行为上和声音上都有互动。母亲在幼崽咿呀学语时会对幼崽发出一种独特的声音类型。
人类会根据我们是在对婴儿还是成人讲话而改变我们的语音。这种以婴儿为导向的语音—也被称为“妈妈语”—是对发声期婴儿的一种特殊形式的社会反馈。它具有很多广泛的特征,包括较高的音调、较慢的语速和夸张的语调轮廓。比起和其他成年人交流,当人们说“妈妈语”时,他们的音色(声音的颜色)也会发生变化。音色是使声音听起来有点冷漠、刺耳或温暖、舒适的原因。雌性蝙蝠会不会也依据它们说话的对象,来改变它们的音色呢?
结果很明显:我们首次发现了一种非人的哺乳动物,能根据接收者的不同来改变声音的颜色。也就是说蝙蝠也会使用婴儿语!
我们的研究结果表明,大囊翅蝠有望作为人类语言进化跨物种比较的一个候选者。咿呀学语这一行为,就像是对大脑中正在进行的发声学习过程的外化读取。当蝙蝠幼崽咿呀学语时,它们会模仿成年蝙蝠的歌声—这为我们提供了线索,以了解学习过程是在何时发生的。它为研究参与发声模仿的基因提供了独特的可能性。

语言学习(图片来源:Unsplash)
由于蝙蝠与人类具有相似的基本大脑结构,我们可以将我们的研究结果从蝙蝠转化到人类上。令我着迷的是,两个如此不同的哺乳动物在如何达到同一目标方面有着惊人的相似之处,而这个共同的目标就是:如何获得复杂的成人语音库—也就是语言。
撰文:Ahana Aurora Fernande,柏林自然博物馆的行为生态学和生物声学博后研究员。
翻译:张楚
审校:郭晓
引进来源:theconversation
本文来自:中国数字科技馆
本文是中国数字科技馆(www.cdstm.cn)原创内容,转载请注明出处和作者,否则我们将依法追究侵权责任。
[责任编辑:环球科学]
分享到:
文章排行榜
©2011-2025 版权所有:中国数字科技馆
未经书面许可任何人不得复制或镜像
京ICP备11000850号-1 京公网安备11010502039775号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台
./t20210905_1055132_taonews.html