非洲白眉猴发声序列多样性与长度在个体发育中保持稳定:对灵长类发声学习研究的新启示

《Communications Biology》:Vocal sequence diversity and length remain stable across ontogeny in a catarrhine monkey (Cercocebus atys)

【字体: 时间:2025年03月22日 来源:Communications Biology 5.2

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  研究人员为探究灵长类发声序列发育,研究白眉猴发声,发现其序列多样性和长度在发育中稳定,为语言进化研究提供依据。

  在动物行为学与语言进化研究领域,人类语言能力的独特性一直是科学家们关注的焦点。人类在童年时期,语言表达的复杂性、长度和多样性会不断提升。然而长期以来,非人类灵长类动物的发声被认为从出生起就固定不变。早期研究多聚焦于灵长类单一叫声,像松鼠猴即便在失聪或由静音父母抚养的情况下,仍能发出物种典型叫声,这使得学界广泛认为非人类灵长类发声学习能力有限,其发声库由先天基因决定。
但近年来,黑猩猩和普通狨猴在个体发育过程中获得发声序列的现象,挑战了这一传统观念。为进一步探究非人类灵长类发声产生的潜在灵活性,来自多个研究机构的科研人员开展了相关研究,该研究成果发表于《Communications Biology》。

研究人员以生活在科特迪瓦塔伊国家公园的白眉猴(Cercocebus atys)为研究对象,这种灵长类动物与黑猩猩生活在相似的生态环境中,且拥有丰富的发声序列,是理想的研究样本。研究团队旨在通过对比不同年龄组白眉猴的发声序列库,验证灵长类发声库先天性这一假设是否成立。

为开展此项研究,研究人员采用了多种关键技术方法。首先是野外观察与录音技术,他们对 75 只年龄在 1 个月到 16 岁的野生白眉猴进行了长达 784.6 小时的焦点观察,利用定向麦克风和固态录音机收集音频。其次,运用 PRAAT 软件对录音进行声谱分析,以此来识别和分类发声单元。此外,研究人员还开发了定制的贝叶斯模型,用于估算个体发声序列库的大小,该模型能够校正抽样不足等问题,确保研究结果的准确性。

研究结果如下:

  1. 发声类型与使用情况:研究人员识别出 9 种叫声类型,其中 6 种为基本叫声类型,3 种为复杂叫声类型。不同年龄和性别组的白眉猴在叫声使用上存在差异,部分叫声类型具有年龄或性别特异性。例如,呜咽声(whimper)仅由婴儿期和幼年白眉猴发出,而颤音(vibrato)仅在成年和亚成年雌性白眉猴交配时发出。
  2. 发声序列特征:发声序列仅占总发声的 18.2%,且长度大于三个发声单元的发声极为罕见,仅占数据集的 2.9%。研究共记录到 83 种独特的发声序列,但大多数个体的发声主要由单个发声单元组成。
  3. 发声库大小分析:考虑重复单元时,婴儿期白眉猴的发声多样性高于其他年龄组,不过这主要是由婴儿特异性叫声呜咽声导致的。去除呜咽声后,年龄组间的差异显著减小。贝叶斯模型估计结果显示,婴儿期雌性和雄性白眉猴的发声库分别比其他年龄组的雌性和雄性大。不考虑重复单元时,各年龄 - 性别组的平均发声库大小除成年雄性外略有下降,但婴儿期白眉猴的发声多样性仍显著高于其他年龄组。
  4. 最大发声长度分析:考虑重复单元时,婴儿期白眉猴的最大发声长度倾向于比其他年龄组更长,但最长发声在婴儿期雄性和成年雌性中均有记录,年龄和性别对发声长度的影响并不一致。去除重复单元后,最大发声长度大幅降低,婴儿期白眉猴的最大发声长度虽仍最大,但优势微弱,年龄组和性别间的差异不明显。

综合研究结果与讨论,白眉猴的发声序列在个体发育过程中,多样性和长度并未随年龄增长而增加,这表明其发声序列库在出生后不久就已基本形成,且在整个生命周期中保持相对稳定。这一结论与黑猩猩和普通狨猴的研究结果形成鲜明对比,后两者在个体发育过程中发声序列会不断扩展。研究人员认为,白眉猴的发声序列产生可能像单一叫声一样,在很大程度上由基因决定。

此项研究具有重要意义。一方面,它为灵长类发声学习和语言进化的研究提供了新的视角,表明黑猩猩和普通狨猴中观察到的发声序列发育模式可能并非灵长类的普遍现象,而是在特定物种中独立进化的结果。另一方面,该研究也为后续进一步探究灵长类发声复杂性的进化机制奠定了基础,有助于深入理解语言能力在灵长类谱系中的演变过程,对语言进化理论的完善具有重要推动作用。

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