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为探究黑猩猩(Pan troglodytes schweinfurthii)是否以种群特异性方式产生情境特异性叫声结构,研究人员对比乌干达两野生种群 Sonso 和 Kanyawara 的黑猩猩在不同情境下的喘气呼噜(pant hoot)叫声。结果发现其叫声存在情境差异,部分声学参数存在种群差异,这为研究灵长类动物发声学习提供重要依据。
在动物王国中,语言交流是一项神奇的技能,人类能够灵活且富有意义地将信号与行为情境相联系,创造出复杂多样的语言。然而,与人类亲缘关系相近的非人类灵长类动物,在这方面的表现却一直成谜。长期以来,研究人员致力于探寻非人类灵长类动物是否也具备类似能力,但相关证据十分匮乏。尤其是黑猩猩,作为人类的近亲,它们的发声交流方式一直吸引着众多学者的目光。以往研究对黑猩猩的发声学习和种群差异存在诸多争议,部分研究表明不同种群的黑猩猩发声存在差异,而后续研究又对此提出质疑。在这种背景下,开展深入研究以明确黑猩猩的发声特点及其与行为情境、种群之间的关系显得尤为重要。
为了解开这些谜团,来自国外多个研究机构的研究人员针对黑猩猩展开了一项极具意义的研究。研究聚焦于黑猩猩的喘气呼噜(pant hoot)叫声,这是一种复杂的复合发声信号,由四个声学上不同的阶段组成,且在不同情境下产生,主要用于调节群体动态。研究人员通过对乌干达两个不同野生种群 Sonso 和 Kanyawara 的黑猩猩进行研究,试图揭示喘气呼噜叫声在不同情境和种群中的变化规律。最终研究发现,黑猩猩能够根据行为情境调节喘气呼噜叫声的声学特征,且在部分声学参数上,不同种群存在差异,这一成果发表在《Animal Behaviour》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法来开展此项研究。在数据收集方面,采用焦点动物抽样法,对 Sonso 和 Kanyawara 社区的黑猩猩进行跟踪观察和录音,收集了大量的观察数据和音频数据。在数据处理时,利用 Praat 软件手动提取声学测量数据。在分析数据时,运用 R 软件进行统计分析,构建多种模型,探究不同因素对喘气呼噜叫声特征的影响。
研究结果:
- 情境对叫声特征的影响:研究对比了 18 个声学参数,发现所有四个阶段都受情境显著影响。在 10 个模型中,情境能预测喘气呼噜叫声的时间特征。例如,在旅行时,黑猩猩更易产生较长的下降阶段(let - down phase)、较短的起始(introduction)和高潮(climax)元素、更多的增强(build - up)和下降元素,且起始和高潮元素产生速率更高,也更易产生增强阶段。
- 种群差异:两个种群在增强阶段的存在情况上有差异,Sonso 黑猩猩比 Kanyawara 雄性更易产生增强阶段。在下降阶段的存在和下降元素的产生速率方面,存在种群与情境的交互作用。Sonso 雄性在旅行时更易产生下降阶段,而 Kanyawara 雄性不受情境影响;Sonso 雄性在进食时下降元素产生速率更高,Kanyawara 雄性则在两种情境下速率相当。此外,低等级和年轻雄性更易产生增强和下降阶段。
- 模型解释力:18 个模型中,7 个模型的完整模型与零模型相比,对因变量的解释力无显著差异;11 个模型中,自变量能解释因变量的显著变化。
研究结论与讨论:
综合研究结果,两个黑猩猩种群在依赖情境的叫声方面总体相似,但也存在一定的种群差异。研究表明,喘气呼噜叫声的时间特征受行为情境影响,且这种影响在两个种群中相似,这暗示该特征可能在种群间相对保守,或许是由于遗传相似性或特定生理效应。然而,两个种群在与下降阶段相关的两个声学特征上存在差异,这表明相同的声学成分在不同种群中编码信息的方式不同,可能涉及学习过程。虽然黑猩猩的这种发声学习程度远低于某些动物,如座头鲸、海豚、鸣禽和鹦鹉等,但依然为灵长类动物发声学习研究提供了重要依据。此外,研究还发现 Sonso 黑猩猩的喘气呼噜叫声更易包含增强阶段,这表明黑猩猩喘气呼噜叫声的精细时间结构可能在一定程度上是可学习的,或许会导致方言的出现。尽管黑猩猩叫声的时间结构与情境的联系相对固定,与人类灵活多变的语言交流存在巨大差异,但该研究依然为理解动物发声交流的演化提供了宝贵的见解,有助于深入探索灵长类动物的语言起源和发展,为后续相关研究指明了方向,具有重要的科学意义。