揭秘斑马雀叫声背后的秘密，竟然蕴藏深意！

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当我们大多数人听到鸟儿鸣叫时，可能会认为这只是简单的背景噪音。然而，加州大学伯克利分校的一项新研究表明，至少有一种小型鸣禽正在做一些更丰富的事情。看来，斑马雀不仅仅是对彼此的叫声做出反应。它们实际上可能理解这些叫声的含义。

在最近发表在《科学》上的一项研究中，神经科学家朱莉·埃利及其同事展示了斑马雀以一种指向真正意义和心理表征的方式对其叫声进行分类，而不仅仅是自动的刺激反应。正如埃利告诉A-Z 动物的那样：“这是我们第一次能够问动物，我们（科学家）是否正确识别了它们‘语言’中的‘词’或构建块。我们正在研究的小型雀鸟，斑马雀，表明它们同意我们对其发出的所有声音的分类。”

对于一种体重仅有半盎司的鸟来说，这是一项重大的认知主张。

从“无意识的鸣叫”到心理意象

几十年来，动物交流中的一个普遍假设是，大多数声音行为主要是反射性的。 一只鸟听到警报叫声；它飞走。它听到伴侣的叫声；它回应。是的，这很有用，但不一定是“深思熟虑的”。

埃利表示，这一假设正是这项研究所挑战的。“最简单的假设是，交流的动物缺乏意图或任何形式的意识，它们的声音产生是简单的反射性反应，并且它们对交流的叫声做出反射性反应，”她说。“然而，通过证明斑马雀对其叫声的含义有心理表征，我们开始打破我们自己物种与其他动物王国之间的壁垒。动物交流可能更接近我们自己的交流方式。”

换句话说，当一只斑马雀听到叫声时，它可能不仅仅是在处理声音；它可能在召唤一个内部的‘图像’来理解那种声音的含义。埃利把这称作一种心理意象。“它们进一步向我们展示，当听到另一只斑马雀的声音时，它们不仅听到声音的样子（例如：响/安静，高/低音调），还体验到它的意义的心理意象（例如：“我饿了”，“小心”等等），”她说。

这是朝着我们通常与 人类语言 相关联的事物迈出的一个引人注目的进展。

你怎么问鸟儿它的“话”是什么意思？

这种研究的核心挑战看似简单，但实际上很难解决：科学家不能直接问鸟儿它听到了什么。

相反，Elie 和她的团队转向了一种巧妙的 基于奖励的实验，这让鸟儿用喙“投票”。这种方法是经典行为任务的一种变体，用于探测动物的感知。

“基于奖励的 区分任务已被许多研究人员用来研究动物如何感知和分类感官刺激，例如声音或图像，”Elie 说。传统上，鸟儿可能会被训练去拉不同的绳子或啄不同的按键，来对应各种声音。但这可能需要数周的训练，并且通常对不知道实验内容的动物要求很高。

在这里，研究人员使用了一种更简单的设置，这种设置改编自神经科学家和鸣禽研究者 Tim Gardner 开发的范式。每只斑胸草雀被放置在一个特殊的操作箱中，里面有一个单独的按键。啄击该按键会触发播放来自大型库中的一段斑胸草雀的叫声。其中一些叫声被指定为“特殊”，如果鸟儿碰巧击中其中之一，它就会得到种子奖励。

有趣的是，研究人员创建了这个设置，故意让鸟类感到沮丧，以促使它们以特定方式行为。Elie 解释道：“这个范式只需要一个执行器（一个键或一个绳索），并利用了在切换非偏好的（未奖励的）媒体（人类的视频，斑胸草雀的叫声）时所经历的沮丧。”就像你可能会快速跳过那些无聊的视频一样，斑胸草雀学会了通过再次啄击来快速中断“错误”的叫声，以便继续寻找奖励的叫声类型。

因为每一次啄击既结束了当前的叫声又启动了下一个，鸟类最终做出了数百个选择。在几个月的数据收集过程中，团队构建了一个详细的图景，展示了鸟类把哪些叫声视为“同一个词”，而把哪些叫声区分开来，基本上创建了一个鸟类用来交流的关键词和短语的库。

光这一点就已经是一个很有价值的数据集了。但Elie表示，最令人兴奋的发现来自于仔细观察错误。

鸟类叫声中的错误意味着什么？

没有动物是完美的，有时斑胸草雀会选择错误的叫声，或者未能跳过他们“应该”跳过的叫声。这些错误最终成为了最引人注目的结论的关键。

“我认为最令人兴奋的时刻是当我们发现鸟类在实验室中犯的错误并不仅仅是由叫声的声学特性造成的，而是由它们的意义（或鸟类如何使用它们）驱动的，”Elie 回忆道。“我们收集了足够的数据，能够对这些较少的错误实例进行统计分析，这已经令人兴奋。但证明它们的错误在某种程度上是由叫声的意义所引导的，这一发现是最重要的：令人兴奋，因为我们意识到我们正在研究一些比我们最初应该测试的内容要大得多的东西（即斑胸草雀同意我们人类观察者对它们的声音库的组织）；令人困惑，因为我们只能通过假设鸟类对它们叫声的意义有心理意象来解释这些结果。”

换句话说，斑马雀更容易混淆那些意义相似的叫声，即使这些叫声听起来差别很大。相反，他们在区分听起来相似但在非常不同的上下文中使用的叫声时没有任何困难。

如果他们的行为纯粹是由声音驱动的——音调、响度和音色——你可能会认为错误会集中在声学上相似的叫声中。相反，错误模式更符合一种系统，在这种系统中，鸟类根据它们在日常生活中所指代的内容将叫声分组为“语义类别”：保持联系、警报、饥饿、求偶等等。

这就是Elie对这项工作的描述：“斑马雀真正理解它们在说什么，它们的声音交流似乎远非简单的反射行为。这些结果表明了斑马雀以及鸟类普遍存在的意想不到的社交智力。通过这项研究，我们进一步说明了动物交流的研究如何揭示动物内心生活的存在和复杂性。”

数月的鸟类观察、种子投放和鸟类“黑客”们

然而，为了得出这些令人兴奋的发现，Elie和团队在实验室中花了数月时间研究这些鸟类。

在实验开始之前，Elie必须建立一个详细的斑马雀叫声类型目录，并将其与特定的社会情境联系起来。这意味着要花费长时间静静观察鸟类，记录和注释。“为了记录所有将作为刺激使用的声音，我花了几个小时坐在观察点后面，手动注释每个叫声的上下文和在自由互动的斑马雀群里发声的鸟的身份，”她说。“这项数据收集花费了我4到6个月，包括录音和对这些长时间录音中叫声的分段与识别。”

收集所需的操作性数据对鸟类和人类都需要极大的毅力。鸟类每天单独测试几个小时，一周七天，持续了几个月。埃莉与当时的本科生本·马利特合作，维持这个日程。“我们必须在许多天里不断测试我们的鸟，包括星期六和星期天，”她指出。“每晚准备实验材料，以便他或我能在第二天早上把鸟放进实验室，无论是星期六、星期天还是感恩节！我们大约花了另外六个月的时间来收集所有13只鸟的数据。”

在这个过程中，鸟类让研究人员的生活变得……有趣。每只雀鸟都有自己的个性。有些变成了专注于奖励系统的小逃脱艺术家，而不是声音。“一些鸟试图通过各种手段获取种子，把头伸进投放种子的孔里。有些鸟成功了！”埃莉说。团队在视频中发现了作弊，并不得不重新设计种子分配器，以防‘黑客’绕过任务。

其他鸟则干脆停止跳过呼叫，被动等待，迫使团队调整奖励呼叫的频率，以便鸟类再次感到‘无聊’并恢复啄食。埃莉说，有些行为简直让人觉得很有趣：“另一个意想不到的行为是，鸟类经常不会打断一种特定的呼叫类型，即歌曲，这是一种通过声音模仿学习的求偶信号，仅由雄性产生。我们只能理解为两性都喜欢听这种歌曲！”

一位学会“听”雀鸟语言的科学家

对埃莉来说，这项研究也是她与斑马雀之间更长时间的关系的最新篇章。

她承认自己一开始并不是“鸟类爱好者”。“鸟类的世界对我来说是一次新的发现，因为我一直更喜欢哺乳动物而不是鸟类，可能是因为我身边的所有‘宠物’都是哺乳动物，”她说。在攻读博士学位期间，她的导师说服她，斑马雀是研究社会行为和沟通的一个很好的模型。

这个决定改变了她的职业生涯。“我开始了我的博士研究之旅，每天花数小时观察斑胸草雀的社会行为，并对它们的互动进行注释，”她回忆道。随着时间的推移，声音模式和行为之间的关系变得如此明显，以至于她觉得自己开始能理解它们的对话。“我还发现，在花了那么多小时观察它们之后，我可以轻松地将特定的发声与特定的行为互动相匹配。例如，当它们与伴侣并排坐在巢里时，总是会发出同样的哀鸣。”

她将自己日益增长的“听力”与澳大利亚斑胸草雀专家理查德·赞恩的经典著作进行了对照，甚至亲自前往澳大利亚内陆录制野生草雀。“在某种程度上，我能理解斑胸草雀的语言！”她说。“于是我萌生了全面研究这种鸟类语言的想法，并最终提出了一个我心中珍视的问题：动物之间是如何沟通的，而我们人类能否理解这些沟通？”