科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鯨魚(yú)的歌聲與人類(lèi)語(yǔ)言有著令人毛骨悚然的相似之處

兩項(xiàng)新研究在鯨魚(yú)的歌聲中發(fā)現(xiàn)了令人毛骨悚然的人類(lèi)復(fù)雜性，挑戰(zhàn)了關(guān)于我們特殊性的觀念，并可能揭示語(yǔ)言的進(jìn)化。

其中一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一些鯨魚(yú)可以達(dá)到甚至超過(guò)我們的言語(yǔ)效率，座頭鯨 （Megaptera novaeangliae） 提供最接近的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

在第二項(xiàng)研究中，研究人員報(bào)告說(shuō)，座頭鯨的歌曲遵循被認(rèn)為是人類(lèi)語(yǔ)言標(biāo)志的統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)。

“這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于人類(lèi)語(yǔ)言獨(dú)特性的假設(shè)，揭示了進(jìn)化上遙遠(yuǎn)的物種之間的深刻共性，”說(shuō)愛(ài)丁堡大學(xué)語(yǔ)言進(jìn)化教授 Simon Kirby。

除了給我們留下深刻印象和謙卑之外，鯨魚(yú)的能力還可以幫助我們更好地理解其他動(dòng)物和我們自己的語(yǔ)言。越來(lái)越多的研究表明，許多物種都有復(fù)雜的交流系統(tǒng)，許多物種表現(xiàn)出曾經(jīng)被認(rèn)為是人類(lèi)獨(dú)有的品質(zhì)。

在效率論文中，來(lái)自石溪大學(xué)的行為學(xué)家和計(jì)算科學(xué)家 Mason Youngblood 使用一對(duì)語(yǔ)言定律來(lái)研究 51 種人類(lèi)語(yǔ)言和 65,511 個(gè)鯨魚(yú)歌聲序列的效率。

Youngblood 指出，自然選擇有利于高效溝通，這有助于個(gè)人快速簡(jiǎn)單地分享重要信息。

他承認(rèn)，復(fù)雜的信號(hào)可以傳達(dá)更多信息，冗余有助于確保準(zhǔn)確傳輸，但這些好處并非免費(fèi)。嘰嘰喳喳需要寶貴的時(shí)間和精力，并且可能會(huì)吸引捕食者。

為了量化人類(lèi)和鯨魚(yú)交流的效率，Youngblood 使用了兩個(gè)語(yǔ)言學(xué)原理：門(mén)澤拉斯定律和齊普夫定律的縮寫(xiě)。

Youngblood 解釋說(shuō)，根據(jù) Menzerath 定律，當(dāng)單詞、句子或歌曲等較長(zhǎng)序列由較短的元素（如單詞、音素或音符）組成時(shí)，效率會(huì)提高。

根據(jù) Zipf 的縮寫(xiě)法則，如果經(jīng)常使用的元素（如單詞、音素和注釋?zhuān)┹^短，則通信系統(tǒng)的效率會(huì)更高。

Youngblood 將這兩個(gè)定律應(yīng)用于 16 種鯨類(lèi)動(dòng)物的發(fā)聲序列，包括須鯨以及海豚和其他齒鯨。為了進(jìn)行比較，他還評(píng)估了 51 種人類(lèi)語(yǔ)言。

來(lái)自 16 個(gè)物種中 11 個(gè)物種的叫聲表現(xiàn)出 Menzerath 定律與人類(lèi)語(yǔ)言一樣多或更多。

例外的是逆戟鯨 （Orcinus orca 虎鯨）、赫克托海豚 （頭顱 （Cephalorhynchus hectori））、康默森海豚 （Cephalorhynchus commersonii）、Heaviside 海豚 （重頭顱 Cephalorhynchus heavisidii）和北太平洋露脊鯨 （日本桉).

Youngblood 報(bào)告說(shuō)，大多數(shù)物種沒(méi)有顯示 Zipf 的縮寫(xiě)定律。它只出現(xiàn)在座頭鯨和藍(lán)鯨 （Balaenoptera musculus 肌肉蝙蝠），只有座頭鯨可以與人類(lèi)對(duì)法律的擁抱相媲美。

在第二項(xiàng)研究中，研究人員專(zhuān)注于座頭鯨的歌聲，應(yīng)用了傳統(tǒng)上用于評(píng)估人類(lèi)嬰兒語(yǔ)言的定量方法。

以前的研究確定了人類(lèi)語(yǔ)言的一個(gè)特定屬性，該屬性似乎有助于學(xué)習(xí)和促進(jìn)語(yǔ)言保存。語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)連貫單位顯示由稱(chēng)為 Zipfian 分布的冪律控制的頻率分布。

這似乎有助于嬰兒更容易地學(xué)習(xí)語(yǔ)言，這項(xiàng)新研究的研究人員注意，并且“可能會(huì)增強(qiáng)跨代語(yǔ)言的準(zhǔn)確保存”。

座頭鯨歌曲同樣復(fù)雜，通常由嵌套的分層組件產(chǎn)生。例如，鯨魚(yú)使用單獨(dú)的聲音元素創(chuàng)建樂(lè)句，然后重復(fù)樂(lè)句以形成主題，并將主題放在一起以構(gòu)建歌曲。

座頭鯨也在文化上傳遞歌曲，就像我們對(duì)語(yǔ)言所做的那樣。作者說(shuō)，如果人類(lèi)語(yǔ)言的統(tǒng)計(jì)特性是為了更順暢的文化傳播而進(jìn)化的，那么類(lèi)似的跡象應(yīng)該出現(xiàn)在鯨魚(yú)的歌聲中。

為了驗(yàn)證這個(gè)想法，他們分析了八年來(lái)使用專(zhuān)為人類(lèi)嬰兒設(shè)計(jì)的語(yǔ)音分割技術(shù)的座頭鯨錄音。

座頭鯨的歌聲與人類(lèi)語(yǔ)言具有相同的統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)，讓我們得以一窺復(fù)雜交流的起源。了解更多信息：https://t.co/kXkRUS5Fnqpic.twitter.com/hWfADXo0Jn

— 科學(xué)新聞 （@NewsfromScience）2月 13， 2025

這揭示了歌曲中隱藏的結(jié)構(gòu)，包括統(tǒng)計(jì)上連貫的子序列，其頻率遵循 Zipfian 分布——這是所有人類(lèi)語(yǔ)言中都可以找到的特征。

研究人員補(bǔ)充說(shuō)，子序列長(zhǎng)度也遵循 Zipf 簡(jiǎn)潔法則，該法則指出，使用頻率越高的語(yǔ)言單位往往越短。

“利用嬰兒如何學(xué)習(xí)語(yǔ)言的見(jiàn)解和方法，我們發(fā)現(xiàn)了以前未被發(fā)現(xiàn)的鯨魚(yú)歌聲結(jié)構(gòu)，”說(shuō)第一作者 Inbal Arnon，耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)的發(fā)展心理語(yǔ)言學(xué)家。

發(fā)現(xiàn)這種隱藏的、“類(lèi)似語(yǔ)言”的結(jié)構(gòu)是一個(gè)驚喜，圣安德魯斯大學(xué)的行為生態(tài)學(xué)家 Ellen Garland 補(bǔ)充說(shuō)。她解釋說(shuō)，鯨魚(yú)的歌聲缺乏語(yǔ)言的語(yǔ)義意義，可能更類(lèi)似于人類(lèi)音樂(lè)。

盡管如此，加蘭說(shuō)這一發(fā)現(xiàn)“強(qiáng)烈表明，這種文化行為對(duì)整個(gè)動(dòng)物王國(guó)復(fù)雜交流的演變具有重要的洞察力”。

這些研究發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展和科學(xué).

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