惊爆！倭黑猩猩发声系统竟存在广泛组合性，挑战语言进化认知

《SCIENCE》：Extensive compositionality in the vocal system of bonobos

为探究动物是否具备非平凡组合性（nontrivial compositionality）这一与人类语言相关的关键能力，研究人员开展对野生倭黑猩猩发声系统组合性的研究。结果发现倭黑猩猩能形成四种组合结构，其中三种是非平凡组合性。这表明其发声系统与人类语言相似性更强，意义重大。

　　在人类语言的奇妙世界里，元素的组合就像神奇的魔法，能创造出无数有意义的表达。比如简单的词素组合成单词，单词又能构建出丰富多彩的句子。这种将有意义元素组合成更大有意义结构的能力，被称为组合性（Compositionality） 。组合性分为平凡组合性（trivial compositionality）和非平凡组合性（nontrivial compositionality）。平凡组合性就像 “金发舞者”，意思是既是金发又是舞者；而非平凡组合性则像 “坏舞者”，“坏” 的含义不能脱离 “舞者” 单独理解 。

长久以来，人们一直好奇，这种组合性是不是人类语言独有的 “超能力”。众多针对鸟类和灵长类动物的研究发现，动物能够将有意义的发声组合成平凡组合性的结构，但一直缺乏确凿证据证明动物存在非平凡组合性。为了解开这个谜团，来自国外的研究人员决心对野生倭黑猩猩（Pan paniscus）展开深入研究。这一研究成果发表在《SCIENCE》上，为我们理解语言进化和动物通讯打开了新的大门。

研究人员为了开展此项研究，运用了多种关键技术方法。他们记录了 700 个野生倭黑猩猩的叫声和叫声组合（vocal utterances），并为每个发声系统地收集了 300 多个情境特征（Features of circumstances，FoCs） 。同时，采用了从分布语义学改编而来的方法，通过多对应分析（Multiple Correspondence Analysis，MCA），在多维空间中映射倭黑猩猩的发声类型，量化它们之间的意义相似性。

下面来看看具体的研究结果：

• 倭黑猩猩发声的语义空间：研究人员基于分布语义学框架，通过 MCA 对 FoCs 进行分析，发现前五个维度能解释约 24% 的数据方差，利用这五个维度创建了语义空间，在这个空间里，意义相似的发声靠得更近。
• 组合性分析：
  • 步骤一：计算机会值：为每个叫声类型计算机会值，用于判断其他发声类型与之意义是否不同。
  • 步骤二：A 与 B 意义不同：经计算，大多数叫声类型之间意义显著不同，除了低吼声（Low - hoot）与唧叫 - 尖叫（Peep - yelp）、尖叫（Yelp）的意义相似。
  • 步骤三：AB 与 A、B 意义不同：多数组合的意义与其构成叫声类型的意义不同，仅有唧叫 - 尖叫_唧叫（Peep - yelp_Peep）和唧叫 - 尖叫_尖叫（Peep - yelp_Yelp）这两个组合例外。
  • 步骤四：AB 意义源于 A 和 B：通过线性模型分析，发现高吼声_低吼声（High - hoot_Low - hoot）、唧叫_哨声（Peep_Whistle）、唧叫 - 尖叫_高吼声（Peep - yelp_High - hoot）和尖叫_咕噜声（Yelp_Grunt）这四个组合的意义更接近其构成元素，满足组合性的标准。
  • 步骤五：AB 与 A + B 意义不同：进一步研究发现，除了尖叫_咕噜声（Yelp_Grunt）表现出平凡组合性外，高吼声_低吼声（High - hoot_Low - hoot）、唧叫_哨声（Peep_Whistle）和唧叫 - 尖叫_高吼声（Peep - yelp_High - hoot）都表现出非平凡组合性。
  
  
• 发声的意义：研究人员还对单个叫声和组合的意义进行了推测。比如咕噜声（Grunt）可能表示呼叫者正在进行的活动；高吼声（High - hoot）用于远距离或危险情境中表明自身位置；低吼声（Low - hoot）与高唤醒情境有关；尖叫（Yelp）和唧叫（Peep）用于协调社会活动，且唧叫更像建议，尖叫则是更强烈的命令；唧叫 - 尖叫（Peep - yelp）用于群体相遇或筑巢时；哨声（Whistle）用于协调群体空间凝聚力。这些叫声组合起来也有不同的意义，像尖叫_咕噜声（Yelp_Grunt）似乎能促使其他个体筑巢；高吼声_低吼声（High - hoot_Low - hoot）用于引发其他个体反应或制止其展示行为；唧叫_哨声（Peep_Whistle）用于敏感社交场景；唧叫 - 尖叫_高吼声（Peep - yelp_High - hoot）用于出行前协调。

综合研究结果和讨论部分，这项研究意义非凡。首先，它表明组合性在倭黑猩猩的发声交流中普遍存在，就像在人类语言中一样，这打破了以往认为动物组合性能力有限的认知。其次，研究首次提供了非人类动物存在非平凡组合性的实证，说明非平凡组合性并非人类独有，倭黑猩猩作为人类的近亲，也具备这种复杂的能力。最后，研究提出了一种可靠推断动物发声意义的方法，这种方法可应用于不同物种和通讯系统，为后续研究语言进化压力提供了有力工具。不过，该研究也存在一些局限性，比如未充分考虑呼叫者的情绪状态、可能误判叫声类型、部分叫声意义未明确等。但这些不足也为后续研究指明了方向，相信未来在这一领域会有更多深入的探索和发现。