成年黑猩猩多模态交流策略的灵活运用:揭示个体差异与行为可塑性在语言进化中的意义

【字体: 时间:2025年09月10日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对黑猩猩(Pan troglodytes)多模态交流的复杂性,通过行为反应规范(Behavioural Reaction Norms)框架,首次系统解析了多组分(MC)和多感官(MS)信号策略在个体间和个体内的变异模式。研究发现,庇护所环境和雌性个体更倾向使用复杂信号组合,且个体在MS策略中表现出独特的可塑性差异,为人类语言多模态特征的进化路径提供了重要比较证据。

  

在探索人类语言起源的奥秘时,科学家们始终被一个核心问题困扰:我们复杂的交流能力究竟是如何进化而来的?作为人类最近的近亲,黑猩猩的交流系统展现出令人惊讶的灵活性——它们能像人类一样组合使用声音、手势和面部表情,还能根据社交情境调整信号使用策略。然而,过去的研究大多将个体差异视为"噪音",忽视了这种变异可能蕴含的进化意义。

发表在《Scientific Reports》的这项研究打破了传统范式,首次将行为生态学中的"行为反应规范"框架引入灵长类交流研究。团队对82只成年黑猩猩(包括动物园和庇护所群体)的6865次交流行为进行编码,创新性地区分了多组分信号(Multicomponent, MC,即同时使用不同信号类型)和多感官信号(Multisensory, MS,涉及多个感觉通道)两种策略。通过广义线性混合模型(GLMM)和重复性分析,揭示了环境、个体和情境因素如何共同塑造黑猩猩的交流复杂性。

主要技术方法包括:1) 采用15分钟焦点取样法记录动物园和庇护所黑猩猩的社交互动,配合特写镜头和定向麦克风捕捉多模态信号;2) 基于BORIS软件对96种信号类型进行标注,包括社会目标、行为语境等18类修饰符;3) 使用rptR包计算信号策略的重复性,通过随机截距-斜率模型分析个体可塑性差异。

研究结果

信号组合类型特征

数据分析显示,17.3%的交流行为属于MC信号,42.7%为MS信号。最常见的MC组合是"手动+发声"(24.7%)和"身体+发声"(14.5%),而MS信号中触觉-视觉通道组合占绝对优势(97%)。值得注意的是,某些个体表现出独特的组合偏好,如面部+手动+发声三联组合占其信号的12.2%。

环境与个体因素的影响

庇护所黑猩猩的MC和MS信号使用率显著高于动物园群体(MC: β=0.497, p=0.005;MS: β=0.293, p=0.027),这与空间限制假说一致——开阔环境需要更复杂的信号来克服视觉干扰。雌性比雄性更频繁使用MC信号(β=-0.337, p=0.037),可能反映雌性在等级社会中更高的社交风险。

个体差异的量化

随机效应模型揭示了个体特征的稳定性:即使控制年龄、性别等因素,个体间仍存在显著的MC(R=0.025)和MS(R=0.024)策略差异。有趣的是,社会目标解释的变异更大(MC: R=0.156;MS: R=0.176),说明交流功能是塑造信号使用的核心因素。

行为可塑性模式

当分析个体对社交语境的适应时,发现群体水平的MC信号在社交情境中更常见(β=0.346, p=0.005),但所有个体调整模式相似。而MS策略则展现出丰富的个体可塑性差异(χ2=44.505, p<0.001)——有些个体在社交中增加MS信号,有些反而减少,还有部分保持稳定。

结论与意义

这项研究首次证实:1) 黑猩猩的多模态交流存在稳定的个体"风格"差异;2) 环境压力(如空间限制)和社会风险共同驱动信号复杂性;3) MC和MS策略受到不同选择压力——MC使用可能受社会规范约束需要标准化,而MS调整则允许个体差异化。这些发现为理解人类语言进化提供了关键启示:语言的多模态特征可能源于灵长类祖先已有的个体可塑性基础,而社会环境的不确定性驱动了这种能力的强化。该研究建立的跨学科方法框架,为未来比较认知研究开辟了新路径。

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