乌鸦个体发声特征的早期发育与行为情境动态演化

《Animal Cognition》：The ontogeny of vocal identity in carrion crows (Corvus corone)

本研究针对社会性物种个体识别机制，聚焦乌鸦幼鸟发声身份编码的发育轨迹。团队通过记录5只人工饲养的小嘴乌鸦（Corvus corone）从雏鸟至离巢期（11-45日龄）的2221次鸣叫，结合声学参数分析与置换判别函数分析（pDFA），发现个体发声独特性在早期即存在，且随年龄增长整体差异性增强，但变化模式受行为情境（如接触性亲和 vs. 厌恶性互动）显著调节。成果首次系统揭示鸦科动物发声身份的动态发育规律，为理解社会复杂性驱动发声进化提供新证据。

　　

在动物社会中，准确识别同伴身份是维系社会结构的基础，而声音作为远距离传递身份的载体，其发育规律与编码机制长期备受关注。鸦科鸟类以高智商和复杂社会行为闻名，例如乌鸦能记住人类面孔、使用工具甚至进行逻辑推理，但其发声系统的个体识别能力如何随着幼鸟成长而逐渐形成，却鲜有研究深入探讨。以往研究表明，成年乌鸦可通过鸣叫区分同类个体，但雏鸟是否天生具备发声“身份证”？这些身份特征是否会随着社交需求变化而调整？这些问题成为奥地利维也纳大学行为与认知生物学系团队的研究切入点。

为解决上述问题，研究人员以5只人工饲养的小嘴乌鸦为对象，在其11至45日龄期间系统记录不同行为情境（如乞食、休息、亲和性触摸、厌恶性触摸）下的鸣叫声，结合声学分析技术与机器学习方法，追踪个体发声特征的发育轨迹。

关键方法概述

研究团队在雏鸟期（Phase 1）和离巢期（Phase 2）分别采用标准化录音流程，使用森海塞尔定向麦克风录制非重叠高质量叫声。通过Raven Lite软件提取声学参数后，利用置换判别函数分析（pDFA）评估个体分类准确性，并计算个体身份编码潜力（PIC）以量化参数重要性，最后通过欧氏距离模型分析个体间发声差异性随年龄的变化。

研究结果

1. 个体分类准确性

鸣叫在全部年龄组（11-17日龄至39-45日龄）中均可被显著高于随机水平地归类到对应个体（p≤0.002），跨年龄组分类正确率最高达60.88%（25-31日龄），表明发声身份特征在早期即稳定存在。

2. 身份编码参数

8项声学参数（如持续时间、峰值频率、频谱斜率等）的PIC值均接近或超过1，说明身份信息由多参数共同编码，且其重要性随年龄无显著变化，提示乌鸦发声身份系统具有结构稳定性。

3. 发声差异性的年龄与情境依赖

整体而言，个体间发声差异性随年龄增长而增强（p<0.0001）。

但这一趋势受行为情境调控：厌恶性触摸情境下差异性显著增加（p=0.0048），而亲和性触摸情境下反而降低（p=0.0062）。

结论与意义

本研究首次揭示乌鸦发声个体性在雏鸟阶段已形成，并通过多参数编码系统保持稳定性，但其表达强度受社会互动情境动态调节。这一发现挑战了传统认为消极情境下身份信息必然减弱的观点（如亲和性触摸中差异性反而降低），凸显发声身份编码的灵活性。成果为理解动物社会复杂性如何驱动发声进化提供新视角，并强调未来研究需结合知觉实验（如回放测试）进一步验证乌鸦对声学差异的实际识别能力。论文发表于《Animal Cognition》，为鸦科通信研究领域树立了发育视角的新标杆。