研究在野生黄颈亚马逊鹦鹉二重唱中识别出类似语法的结构

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网上常见会“说话”的鸟类视频:金刚鹦鹉与饲养员互动、凤头鹦鹉对镜头歌唱、鸦科鸟类模仿施工噪声。尽管既有研究显示部分鸟类能够理解并在语境中使用词汇,但科学界对鸟类在野外如何运用发声进行交流仍了解有限。匹兹堡约翰斯顿大学(UPJ)生物学教授克里斯汀·达林(Christine Dahlin)表示,她希望进一步弄清鸟类在自然环境中的交流方式,“想知道它们在说什么,以及它们是如何说的”。

达林与同事以黄颈亚马逊鹦鹉(yellow-naped amazon parrot)为对象,尝试解码配对个体在领地互动中出现的“鸣唱二重唱”。该物种为极度濒危,分布范围从墨西哥南部延伸至哥斯达黎加南部。研究团队结合实地考察、手工分类与机器学习,对二重唱的发声序列进行整理与分析,报告称这些鸣唱二重唱呈现出类似语言的特征,包括语法结构、搭配词现象以及较为丰富的呼叫类型。论文已发表在《鸟类生物学杂志》上。

从“标准二重唱”到“鸣唱二重唱”

达林此前研究过由较少音符构成的“标准二重唱”,并在其中发现语法及其他规则。但她指出,鸣唱二重唱使用的音符库更大,是否同样遵循规则并不明确。她提到,一种观点认为鸣唱二重唱可能主要用于展示能力;黄颈鹦鹉在领地争夺时会使用更复杂的发声,因此复杂性可能只是为了增加变化,或出于其他原因。

一些研究还提示,鸣禽在对唱时会通过匹配或不匹配对方音符来升级或缓和局势。达林表示,她对这一方向感兴趣,但在研究匹配模式之前,需要先厘清鸣唱二重唱中实际包含多少种呼叫类型,“这就是整个过程的起点”。

三年实地录音与数据筛选

为获取数据,达林与助理在三年内多次前往哥斯达黎加进行野外采集。她介绍,团队携带摄像机与定向麦克风,在牛场附近等待鸟类进入领地,并重点观察其繁殖所依赖的大树。

达林称,当发生领地争夺时,鸣唱二重唱会变得“非常快且响亮”,现场能感受到情境变化。她在野外记录到的少数肢体冲突案例,也与鸣唱二重唱相关。她表示,这类工作更接近对动物行为的直接记录:先采集,再观察其行为表现。

在对大量录音进行长期整理后,团队从数百段二重唱中筛选出约50段来自13对鹦鹉的鸣唱二重唱;这些鸣唱二重唱合计包含超过450种呼叫。

识别36种呼叫类型与20多条规则

研究显示,标准二重唱由4种呼叫类型构成;而在鸣唱二重唱中,研究人员识别出36种呼叫类型。达林补充称,实际可能超过36种,因为部分呼叫极为罕见、仅出现一次,未被纳入分类。

为寻找更大呼叫集合背后的规则,团队引入文本分析工具进行辅助。欧文·斯莫尔(Irwin Small,UPJ 2019届)提出使用Voyant Tools——一款常用于文学文本分析的程序——来处理鸟类发声序列。团队尝试后,达林表示,该工具能够像分析文本一样分析序列,结果呈现出鸟类复杂信号与人类语言之间的相似性。

研究人员在数据中观察到类似人类语言“搭配词”的现象,即某些元素倾向于成对或共同出现。团队还总结出二重唱遵循的20多条语法规则。尽管每段二重唱持续约5至10秒,但其中重复很少。达林据此表示,鹦鹉的发声并非随机,而是具有较高精确性。

达林认为,这种在规则约束下仍保持灵活变化的特征,意味着配对个体需要在极短时间内完成多项决策并与伴侣协调,包括是否合唱、选择何种二重唱以及发出哪些音符。

后续研究方向

达林表示,下一步将回头分析此前在鸣唱与标准二重唱研究中被忽视的数据,以进一步理解黄颈鹦鹉配对间的对唱机制。她同时关注方言与其他类型发声,并称手头仍有多年录音资料可供继续挖掘。


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