《SCIENCE ADVANCES》:Versatile use of chimpanzee call combinations promotes meaning expansion
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语言的进化起源一直是科学界的谜题,为探究非人类动物与人类语言进化的关联,研究人员对 53 只野生黑猩猩展开研究。他们发现黑猩猩能通过多种组合机制扩展叫声意义,这一发现为理解语言进化提供了新视角,或有助于揭示从动物简单交流系统到人类语言的过渡。
语言,作为人类独特且强大的交流工具,其进化起源一直是科学界备受瞩目的谜题。人类语言能够通过有限的语音元素组合,创造出无限的意义,这种独特性让探寻语言起源变得困难重重。在动物世界中,虽然一些物种也存在叫声组合现象,但以往研究发现,每种动物大多仅使用一种组合机制,且多局限于特定场景,比如面对捕食者时。这就使得从动物简单的交流系统到人类复杂语言系统的进化过程充满未知。为了填补这一认知空白,深入探究语言进化的奥秘,来自国外研究机构的研究人员开展了一项针对黑猩猩的研究。他们聚焦于黑猩猩的叫声组合,试图揭开其中隐藏的秘密。最终,研究取得了重要成果,相关论文发表在《SCIENCE ADVANCES》上。该研究对于理解语言的进化历程意义重大,为科学家们提供了全新的视角和线索。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在数据收集方面,他们对科特迪瓦塔伊国家公园(Ta? National Park)的 53 只 10 岁以上野生黑猩猩进行持续观察和音频记录,记录其在各种场景下的叫声及相关事件。在数据分析阶段,通过构建多项模型,计算欧氏距离(Euclidean distance)来评估不同叫声组合与单个叫声在事件分布上的相似性和差异,以此判断组合机制。
研究结果如下:
- 叫声及相关事件的记录:研究人员共记录了 4323 个发声,其中包括 3589 个单独发出的叫声(单音节单位)和 734 个双音节组合(bigrams)。他们确定了 22 种与发声相关的事件,这些事件涵盖了黑猩猩的各种日常活动,如进食(feed)、休息(rest)、旅行(travel)、社交互动(如问候、玩耍、梳理毛发等)以及环境变化(如遇到其他动物、群体间交流等)。
- 组合机制的验证:通过分析,研究人员发现了四种组合机制在黑猩猩叫声组合中发挥作用。
- 非组合性习惯用语组合(产生新意义):例如,HO_PN 这个双音节组合几乎只在筑巢(nest)事件中发出,而其组成单元 HO 和 PN 单独发出时,极少与筑巢事件相关。这表明该组合产生了全新的意义,与组成单元的意义不同。
- 具有修饰的组合性组合(意义修饰 / 澄清):以 PH_SC 为例,PH 单独发出时与融合(fusion)、旅行(travel)、群体间交流(interparty communication)和进食(feed)等多种事件相关,而添加 SC 形成 PH_SC 后,主要在旅行事件中发出,限制了 PH 的事件使用范围,从而澄清了其意义。还有一些双音节组合,如 PH_PB 和 PH_HO,能同时澄清两个组成单元的意义。
- 保持意义的组合性组合(意义相加):像 HO_GR 和 PG_PN 这两个双音节组合,其组成单元 HO 和 GR、PG 和 PN 分别是与组合最接近的单元,说明它们保持了组成单元的意义,但 HO_GR 并非在所有与组成单元相关的事件中都出现,可能还起到了澄清意义的作用。
- 排序效应:在 HO_GR 和 GR_HO、HO_PH 和 PH_HO 这两对双音节组合中,单元顺序的改变影响了组合发出的事件。例如,HO_GR 和 GR_HO 在旅行、融合和休息等事件中的出现频率不同,表明顺序变化改变了意义。
- 部分组合意义未发生变化:GR_PG 和 PH_PS 这两个双音节组合的事件分布与其中一个组成单元相似,意味着它们可能传达与单个单元相同的信息,在意义上没有明显变化。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了黑猩猩叫声组合中存在多种意义扩展机制,包括非组合性和组合性的方式。这一发现改变了以往对非人类动物交流系统的认知,表明黑猩猩的交流系统比之前认为的更加复杂和灵活。它们不仅能产生新意义,还能对已有意义进行修改、澄清和组合。此外,研究还反驳了关于动物叫声组合的一些简单假设,如 “单一表达” 和 “单独发声” 假设。不过,研究也存在一定局限性,如未通过回放实验探究接收者对叫声组合的感知。总体而言,该研究为理解语言进化提供了重要依据,黑猩猩的交流系统可能是从简单组合系统向人类语言这样的开放式系统过渡的关键环节,后续研究可进一步探索黑猩猩更长叫声序列中的组合机制,以及在其他物种中的类似现象。