鲸鱼使用语言进行交流,拥有复杂的语言规则和固定术语,这并不是什么新鲜事:例如,海豚标志性的口哨声早已为人所知,不同种群的不同方言也早已为人所知。迁徙性虎鲸与北海和波罗的海(西波罗的海和中波罗的海)三个种群的鼠海豚一样,无法与定居虎鲸进行交流。 20 多年前,在研究抹香鲸家族时,哈尔·怀特黑德 (Hal Whitehead) 发现,这些最大的齿鲸使用点击语言,并能利用尾音通过声音相互识别。与海豚一样,不同种群的抹香鲸会“说”不同的咔嗒声尾音,因此不同族群的家族会生活在同一片海洋区域,但不会进行社交互动。
在这些动物群体中,社会行为、狩猎策略和交流不仅仅是由母亲传达的,而是由整个群体传达的。这种横向学习是鲸鱼文化的一个特征。
毫不奇怪的是,这种复杂的交流与其他文化技能一样,必须首先学习。
此外,近年来,其他聪明动物群体也已展现出婴儿语言能力:2021 年在蝙蝠中展现出婴儿语言能力,2022 年在鹦鹉中也展现出婴儿语言能力。
在其他动物(例如猫)中也可以观察到母子之间明亮、微妙的音调和特殊交流。当我第一次在一只猫和她的小猫身上观察到这种行为时,我被它母亲在前往“巢穴”里的小猫的途中突然开始与小猫交流的方式所吸引。这种细腻而尖锐的吱吱声与它们平常的叫声完全不同。虽然这只猫平时不太跟人说话。相比之下,她现在三岁的儿子却非常健谈——尽管他不会喵喵叫,而是哼哼和吱吱叫。我不知道这是否是因为缺乏成年雄猫的榜样。但这仅是我的轶事观察,不具有任何科学依据。
与许多其他哺乳动物一样,这种声音交流在猫科动物识别母亲和幼崽方面发挥着重要作用。 2016 年,一项匈牙利-墨西哥研究(Peter Szenczi 等人:“家猫的母子识别:小猫能识别自己母亲的呼唤”)报告了家猫小猫的行为反应。生物学家说,家猫通常是孤独的食肉动物,因此它们的社会交流较少。测试了小猫对自己和陌生母亲的“问候声”和“喵喵声”重现的反应。生物学家发现,小猫对自己母亲的鸣叫的反应明显比对母亲的喵喵叫或陌生母亲的鸣叫或喵喵叫的反应更强烈。声学分析表明,不同母亲的猫发出的叫声之间的差异比同一只猫发出的叫声之间的差异更大。他们的结论是:猫窝里的母猫的啁啾声是它们与幼猫进行的一种特殊声音交流形式。小猫学会了对此做出积极的反应,只要它们还生活在窝里,它们就能将它与其他母亲的啁啾声和其他声音区分开来。
婴儿语言的音调非常高是由于他们的听觉:新生儿比年龄较大的哺乳动物能听到更高的音调。老鼠利用了这一点,可以通过高于猫的听觉频率进行交流。只有小猫能听到老鼠的声音,但它们常常不知道该怎么处理老鼠。
鼠海豚和喙鲸也利用声学隐形技术进行交流——高于虎鲸听觉的频率,而虎鲸是它们最具威胁性的捕食者。即使是北海和波罗的海的鼠海豚,虽然它们不太可能遇到虎鲸,但仍然会在虎鲸的听觉范围之外发出咔哒声。这两种齿鲸与抹香鲸类似,但与海豚不同,它们不仅使用点击声来定位,还用于社交交流。这就是为什么他们长期以来被认为是沉默的。今天我们知道他们点击了一种伪装通讯。它们是否能以更高级的细微差别与后代进行交流尚未得到研究。
至少对于抹香鲸来说,CETI(鲸类翻译计划)项目可以找到答案。 CETI 是一个国际跨学科合作项目,旨在研究并破译抹香鲸密码。我在《麻省理工学院技术评论》2/2022 中写到了这一点。研究重点是已经得到充分研究的加勒比海抹香鲸家族。多米尼加抹香鲸项目自 2005 年以来一直在 Shane Gero 的指导下在那里运行。大型鲸鱼常年栖息于此,观鲸活动可以对它们进行长期的研究。
目的是利用新技术和机器学习来记录大量的声音和相关行为。只有拥有大量数据才有可能证明抹香鲸如何使用语言。目前还不确定抹香鲸的通讯是否会被破译。肖恩·格罗在采访中告诉我,他并不认为人类和鲸鱼的发展有太大差异,因为它们的进化道路在1亿多年前就已经分道扬镳,而且6000多万年来一直在不同的元素中生活。
得益于近年来的技术发展,鲸鱼语言研究取得了快速进展:更好更便宜的水下麦克风 巴基斯坦电报数据 技术、飞行和潜水无人机和发射器的新发展,以及人工智能和机器学习的发展现在使得数据收集和分析成为可能。
例如,由 Christian Bergler (埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希亚历山大大学)领导的研究人员在他们的项目“ORCA-SPOT:自动虎鲸声音”中开发了一种使用深度学习的检测工具包,用于研究虎鲸的交流。
此类语言研究的基础是大量的野生动物生物声学档案,因为这是识别重复的交流模式并将其与重复的行为模式联系起来的唯一方法。此类生物声学档案包含许多动物的叫声和大量的环境噪音。这使得通过手动处理过滤出始终具有良好质量的重要序列变得十分困难,尤其是对于具有先进而复杂的社会系统和发声的物种而言。这就是为什么 ORCA SPOT 的生物声学家和 IT 专家利用来自虎鲸 ( Orcinus orca ) 的 11,509 个信号和 34,848 种声音来训练深度神经网络。最终的工具包 ORCA-SPOT 在大型生物声学储存库 Orchive 中进行了测试,该档案库保存了约 19,000 小时的虎鲸水下录音。对整个档案记录(可追溯到大约 2.2 年前)的自动分割大约需要 8 天。这种方法可以实现大型生物声学数据库的自动注释过程,以提取虎鲸的发声,这对于随后识别重要的交流模式至关重要。据研究人员介绍,ORCA-SPOT还可以适应其他动物物种。此外,该代码自2019年10月起已公开发布,以支持深度学习在生物医学研究中的应用。