奇妙的动物语言

2021-11-01 01:18解晓峰
微型计算机·Geek 2021年9期
关键词:尾巴动物语言

解晓峰

俗话说:“人有人言,兽有兽语”。动物之间建立友善或者是敌对关系,有时候就是通过语言加上行为来实现的。动物并不像人那样,借助于语言进行交谈,它只是利用自己各种不同的情感,向同伴或共生的朋友发出危险警报,通知它们哪儿有食物,或者是警告外来者不要靠近领地等等。它们有的直接靠声音来对话,有的会散发气味,有的会通过一套标准的动作来传播信息,还有的能发出光亮作为自己的“语言”。

声音语言

许多动物都会发出各种各样的声音,而这些声音逐渐演变成为动物之间交流的信号—动物语言。例如蟋蟀能利用翅膀摩擦发出的像乐曲一般动听的声音,来表现它们的种种“感情”。当雌雄相处时,声调轻幽,犹如情人窃窃私语;当独处一方时,它就发出高亢的强音来招引朋友。

动物的声音语言千变万化,含义各不相同。长尾鼠在发现地面上的强敌—狐狸和狼等时,会发出一连串的声音;如果威胁来自空中,它的声音便单调而冗长;一旦空中飞贼已降临地面,它就每隔八秒钟发一次警报。母鸡可以用7种不同的声音来报警,它的同伴们一听便知:来犯者是谁,它们来自何方,离这儿有多远。研究人员发现,每当敌害来到白蚁的巢穴时,整群白蚁常常已逃得无影无踪,只留下空“城”一座。为了揭开这个奥秘,昆虫学家进行了专门的研究;原来,担任哨兵的白蚁能从很远的地方,就发出敌情“报告”,用自己的头叩击洞壁,通知巢中的蚁群立即撤退。

在大自然中,用声音来交流信息的动物是很多的。每一种昆虫发出的嗡嗡声,音调都各不相同,这说明各种昆虫扇动翅膀的频率有所不同。有些学者借助于电子仪器验证了这一点,得出不同昆虫每秒钟翅膀振动的次数分别是:蚊子300~600次、黄蜂250次、蜜蜂200~250次(最高可达400次)、苍蝇190次、丸花蜂130~170次、牛虻100次、瓢虫75次、金龟子45次、蜻蜓38次、蝗虫20次、蝴蝶10~12次等。学者们仔细地研究了上面的数字,认为每种昆虫都有各自不同的嗡嗡声是不无原因的。翅膀除了主要的飞行功能外,还具有传递信息的功能。

比如,雌蚊每秒钟振频为500~550次的“嗡嗡”声对雄蚊最有诱惑力,即使周围很喧闹嘈杂,蚊子依然能听到这种信号。因为蚊子的触角上有“声音选择器”和“放大器”,触角上的长毛,遇到一定的振频和音时便振动起来,而雌蚊翅膀振动的次数正好与此相符。

鸟类是除哺乳动物外唯一具有特定发声器官的脊椎动物。不過,哺乳动物的发声器官在喉头,而鸟类的发声器官是在气管和支气管交界处,科学家称它为“鸣管”。鸣管是一种特化的构造,这里的气管内外壁都变薄而形成鸣膜,两支气管分叉处有鸣骨,上生半月膜。当气流通过鸣管时,鸣膜和半月膜发声。鸣管外侧着生有鸣肌,鸣肌能调节鸣叫的音量。鸟类在呼气和吸气时都能鸣叫,而哺乳动物只在呼气时才能发声。有些动物学家对鸟类的各种语言进行了研究,并编成了一本《鸟类语言辞典》。这本辞典是很有用处的,举例来说,空中的飞鸟对飞机是个很大的威胁,因为飞鸟虽小,却能使飞机坠毁。有的机场已设立了鸟语广播台,播送鸟类的惊恐叫声,以便驱散它们,使飞机安全起飞和降落。

色彩语言/光语言

孔雀是以华艳夺目的羽毛著称于世。雄孔雀之所以常在春末夏初开屏,是因为它没有动听的歌喉,只好凭着一身艳丽的羽毛,尤其是那迷人的尾羽来向它的“对象”炫耀雄姿美态。现在已经知道,善于运用色彩语言的动物不光是鸟类,还有爬行类、鱼类、两栖类,甚至连蜻蜓、蝴蝶和墨鱼也都充分利用色彩。观察一下背上长有三根长刺的刺背鱼的体色变化,这种鱼体呈青灰色,貌不惊人,但在交配前夕,雄鱼各自划分势力范围,同时腹部出现了红色,以警告旁的雄鱼,赶快回避。当它追求雌鱼时,随即披上了绚丽的“衣装”—腹部泛红,背呈蓝白,煞是好看。待到交配、产卵和鱼卵孵化后,雄鱼便再度恢复婚前的色彩—红色的腹部和青灰色的鱼体,日夜看守着幼鱼。

有的生物会自己发光,呈现出不同的色彩,如许多鱼类、水母、萤火虫等,有的发红光,有的发黄光,有的发绿光,有的则发蓝光甚至紫光,变幻多彩,鲜艳夺目。这些色彩不仅仅美丽,可以吸引其他个体和其他生物,而且这些光线也是一种传递信息的语言,通过对发光的强度、颜色、节奏等进行调整,便可传递不同的信息。

行为语言

动物还会运用各种不同的行为来表达它们的意思,这也是一种无声的语言。例如长颈鹿在发生危险时,会用猛烈的惊跑来向同伴传达警报;野猪在平时总是把尾巴转来转去,但一旦觉察到有危险时,就会扬起尾巴,在尾尖上打个小卷给同伴报警;蜜蜂在发现蜜源以后,就会用特别的“舞蹈”方式(如大家都知道的“8”字形摆尾舞),向同伴通报蜜源的远近和方向。

在海滩上有一种小蟹,雄的只有一只大螯,在寻求配偶时,便高举这只大螯,频频挥动,一旦发觉雌蟹走来,就更加起劲地挥舞大螯,直至雌蟹伴随着一同回穴。有一种鹿是靠尾巴报信的。平安无事时,它的尾巴就垂下不动;尾巴半抬起来,表示正处于警戒状态;如果发现有危险,尾巴便完全竖直。

蜜蜂的运动语言可算是登峰造极的了,它能用独特的舞蹈动作向自己的伙伴,报告食物(蜜源)的方向和距离。蜜源的距离不同,在一定时间内完成的舞蹈次数也不一样。有人因此提出了一个诱人的设想:派人造的电子蜂打入蜜蜂之中,指挥蜜蜂活动。这样,不但可以按人的需要收获不同的蜂蜜,还可以帮助植物传粉,提高农作物的产量,真是一举两得。

气味语言

一位昆虫学家曾经做过一个试验:把一头新羽化(羽化:昆虫由幼虫成蛹,经过蜕皮,变化为成虫的过程)的天蚕雌蛾,装进一只用纱布缝制的口袋里,然后在桌上放一夜。翌日清晨发现竟有40多万头同种雄蛾闯进这间房子,将那头雌蛾团团围住。天蚕雌蛾既无声音语言,又无色彩和运动语言,它是靠什么和雄蛾取得联系的呢?原来,许多昆虫都是靠释放一种有特殊气味的微量物质(即气味语言)进行通信联系的。这种微量物质称之为传信素。

有些动物常常以特殊的气味(信息素),来达到引诱异性、追踪目标、鉴别敌友、发出警报、标明地点、集合或分散群体等目的。这种气味虽然没有声响,可也算是一种语言。例如蜂王通过分泌一种唾液产生的气味招引工蜂来为自己服务;雌蛾产生的气味能引诱距离很远的雄蛾;蚂蚁利用味觉和嗅觉彼此进行联系,识别同窝伙伴;雄鹿在求偶时,它会用身上的芳香腺往树上擦,这样树上便留下了自己的气味,于是,雌鹿闻到它的气味以后就会循踪而至。

目前,人们已查明一百多种昆虫传信素的化学结构,并根据这些气味语言物质的作用进行了分类:有借以吸引同种异性个体的性引诱剂,通知同种个体对劲敌采取防御和进攻措施的警戒激素,帮助同类寻找食物或在迁居时指明道路的示踪激素,以及维持群居昆虫间的正常秩序的行为调节剂等。

人们发现,运用气味语言的绝非昆虫一家,鱼和某些兽类也有这种本领。有些雄兽(如许多鹿和羚羊)在生殖季节,能用特殊的气味物质进行“圈地”,借以警告它的同伙。各种传信素的发现、分离和人工合成,不仅为我们揭示动物行为的秘密,也为进而控制、改造生物开辟了诱人的前景。据报道,人类已研制成功一种香味浓郁的“假激素”,蚊子、飞蛾和某些甲虫等害虫闻到之后,便会大倒胃口,停止吃食和排泄,中断发育周期,并不再繁殖后代了。一旦这些研究成果得到广泛应用,人们对于使用农药的后顾之忧,也就可以彻底解除了。

简单地读懂它们

不少小朋友家里可能养有宠物,有时我们可以根据情境,听懂少数它们的叫声所表达的意思,不过如果能结合它们的行为语言,那么我们是不是能更准确地了解它们呢?比如猫就是一种善于沟通的动物,绝大多数的猫有超过100种的叫声,比狗多十倍,是动物界中的语言专家。其实除了语言之外,它们亦时常借由尾巴摆动来传情达意。所以,要了解猫猫的情绪,观看其尾巴的摆动姿势就可知道:

尾巴微弯向下,尾尖微弯向上:这表示猫猫正享受着悠闲而写意的生活。

尾巴略为提起,柔软地弯曲着:猫正在对面前某种事物产生兴趣。

尾巴竖起,尾尖弯曲:这表示猫猫对你有浓厚的兴趣,而且友善亦愿意亲近,却尚有少许保留。

尾巴竖起,尾尖竖直:非常愿意亲近,而且并无保留。成猫这样做是学小猫亲近它的母亲的动作。小猫的暗示是请猫妈妈替它检查臀部。

尾巴完全垂下,并夹于后腿之间:这是惊慌的讯号,又或者是一只顺从的猫猫向同类表示它在猫社群中的低微地位。

尾巴向下,毛竖起:这表示它感到非常害怕。

尾巴强烈地两边摆动:这讯号表示猫猫感到很愤怒。如果尾巴持续由一边用力摆向另一边,则表示它随时准备攻击。

尾巴维持不动,但是尾尖突然抖动:这摆尾方式表示猫猫感到少许烦躁。如尾尖抖动得越是有力,则表示它将要爪人。

尾巴竖起并且抖动:微微抖动通常出现在一只刚被主人轻抚完的猫猫身上。这个身体语言似乎有一种“个人识别”的含意。

尾巴放在一边:当雌猫准备跟雄猫交配时,其尾巴会移开一边。当雄猫见到它的这个姿势,便知道可以亲近它而不被袭击。

尾巴竖起笔直,而且毛也竖直:这是防守的讯号,表示若继续受到威胁,猫猫便会进行攻击。

眼睛轻轻眯合并缓慢扬起头部:这是比较放松和享受的时候,表示信任、舒服、安逸。一般在遇到能够信任的人、同伴,或是接触非常熟悉和喜爱的设施,以及梳理前后枝腋窝时,呈现这种表情。此时的猫咪并不在意信任对象去打搅它的安逸。

眼睛瞳孔收缩伴随耳朵的细微变动:这是感觉到视线方向有了好奇目标的信号,通常在猫咪关注某一对象时出现,表示它已经感觉或发现了新的关注目标,但兴趣点并没有脱离原来的关注点。

猫的肢体语言是通过它的姿态展现出来的。

通常可以利用直觉来判断猫的感觉和需要,猫满足时的姿态是最容易识别的,因为这时它会使自己完全放松并眯起双眼;猫放松时会伸展四肢并不断挥动自己的爪子;猫有时还会在满意的时候踩踏,这是因为在它从前吃奶的时候需要将奶水踩踏出来。

猫还可以通过耳朵表达感情。当猫处于警戒状态时、在外面捕猎时或听到有趣的声音时会竖起耳朵。猫处于紧张状态时会抽动自己的耳朵。而猫害怕时或发怒时会将耳朵完全贴到脑后。猫有时会呲着牙,并且向后拱起,竖起身上的毛以威胁入侵者。

再比如小兔子,兔子不喜欢别人抱它碰它,就会小声嘀咕,通常是表达对主人的行为或一只同类的不满情绪,代表兔子正在生气。喷气声表示一些东西或某種行动威胁到兔子了。如果你的行动让兔子发出喷气声,你再不停止动作,就有可能会被咬哦。如果兔子大声磨牙表示感到疼痛,最好带兔子看看兽医;轻轻磨牙表示兔子处于满足高兴中,这时如果伸手摸兔子的下巴,可以感到臼齿在摩擦,而且它的此时眼睛通常是半开半合。而“咯咯”的咬牙声也是兔子痛楚的表示,这时兔子一般会弯身而坐,耳朵向后贴紧身体。

动物与人的语言

人类能通过表情、语言、肢体动作等多种形式传递信息,动物似乎也都可以,那么你是否想过,人类的语言和动物的语言从根本上来讲,有什么不同呢?

1.传授性

人类的语言能力是先天具备的,但是掌握什么语言,则是后天学会的,没有成熟的语言环境,就学不会一种语言。动物的语言则是与生俱来的本能,不用学习。比如小鹰在出壳的时候就配备有对付未来生活中可能出现的搏击、觅食、求偶等各种事情的本能,它的语言是一种本能,像电路一样在脑子里预先装好了。

2.结构性

人类语言是一种两层的结构装置:音系层和符号层(或称语法层),两个层面上都有大小不同的单位。两个层面上都是以数量有限的最小单位,按照有限的规则组装起来,生成数量无限多的大单元。相反,动物的语言不能分解成单位,谈不上有结构,更不用说有复杂的结构。

3.开放性

人类的语言是有界限清晰的单位的,比如不同的词汇可以任意组合,表达不同的意思。而动物的语言,其表现无论是借助声音还是形体,总体上都是不可分的,是以囫囵一团的叫喊声或舞蹈动作来表示一固定的意思,分析不出单位,也谈不上单位的组装。

4.创造性

人类在使用语言的过程中表现出无穷的创造力。人类不断创造出新词语、新概念、新含义和新的表达方法,并且能够将声音语言转换成文字或其他符号体系加以记录和保存。人类不仅创造了自己的生活语言,而且创造出了科学语言、艺术语言以及手语、计算机语言为代表的各种人工语言。而这恰恰是人类语言区别于动物语言最根本的特征。

以上的解答也许并非最优解,或者换句话说,庞大的自然界也存在一些特例,比如有些动物也需要学习语言。英国剑桥大学的一批鸟类学家,曾将一些苍头燕雀从出生起就隔离饲养。一年后,被隔离的苍头燕雀只能发出一些简单的鸣叫,而同年龄的野生个体却能发出复杂的鸣喉,由此可见学习对鸟类鸣叫的重要性。在印度,一些鹩哥因世代被笼养,它们从胚胎发育之初到长成几乎听不到野生鹩哥的叫声。因此,这些鹩哥只会讲“人语”。这说明,鸟类的鸣叫不仅取决于遗传,也要靠学习。

此外,不同物种甚至相近物种的动物,是无法互相“传授”语言的。鹦鹉具有比其他鸟类更发达的大脑,这让它们对外界声音的感知更为灵敏,除了人声,它们也会本能地去模仿其他鸟类甚至汽车的声音。最重要的是,在对许多种类的鹦鹉的大脑进行核磁共振扫描时,研究人员注意到,它们的大脑中包含着一群特殊的神经元,研究者将之为“歌核”。而其他绝大多数鸟类没有歌核,他们认为这些结构可能在声乐学习中起着关键作用。不过即便如此,鹦鹉也只是做到了模拟“语言”,它们自身根本不知道所学习的声音所表达的意思。

破解动物语言?

在对土拨鼠近30年的研究中,动物行为学家康·斯洛伯德赤科夫教授发现,在受到威胁时,土拨鼠等啮齿动物会以声音警告同伴,这些声音中包含很多具体信息,如侵略者的大小、颜色等。不仅土拨鼠同伴间能相互理解彼此,通过人工智能技术,人类也有望了解它们说了什么。

康·斯洛伯德赤科夫团队正在开发一种算法,他们希望通过这种算法,将土拨鼠的行为和语言翻译成英语。该团队通过AI系统分析了土拨鼠的声音记录,AI系统通过分辨土拨鼠的声音频率和语调将这些录音分成不同的组,每组都展现了土拨鼠不同的频率和音调。

如果能翻译土拨鼠的语言,康·斯洛伯德赤科夫认为其他动物的语言也有望在未来十年内实现。目前团队正在收集大量的狗视频进行机器学习,用这些素材来训练人工智能算法。除了康·斯洛伯德赤科夫团队,剑桥大学教授还开发了一种表情识别系统,通过面部识别来判断绵羊的疼痛程度。北欧一个研究团队也通过脑电图传感、微计算等技术开发出一套动物语言识别装置。

其实类似的思路近几年在国内也有流行,比如说曾在国内宠物圈流行的低配版宠物叫声翻译APP。据说它们能通过对狗狗的叫声、动作等进行采样,对获取的信号进行频谱分析,对姿势动作进行数字化处理,得到的翻译语言会以中文的形式播报出来。甚至有专售此类翻译器的商家宣传准确率能够达到80%。

这让我联想到了2019年上映的《哥斯拉2:怪兽之王》,整个剧情的核心“神器”—能与怪兽简单交流的通信装置“ORCA”的分量不可谓不重。影片中男女主角罗素夫妇发明“ORCA”的目的最初只是为了让海豚和鲸远离海岸,它的本质是一种能释放动物叫声的声呐装置。加入“帝王”组织后,罗素夫妇以此为基础,研制出通过合成特殊音频、可以与史前怪兽们沟通的“翻译机”,并因此大大增进了“帝王”组织对于怪兽的研究。这简直太酷了!

致未来的动物学家

然而在现实中,动物语言可不是简单凭借声音就能翻译的。《科学美国人》杂志此前的报道曾提过,绝大部分动物的交流并不只靠声音就能完成,还得加上肢体动作、气味甚至生物激素,即便最聪明的猿类也是如此。最新研究表明,除了与其他灵长类动物的发声器官存在解剖学差异外,人类独有的语言能力还在于大脑特殊的构造和进化历程。仅凭动物的叫声,最多只能分辨出简单的少数含义,还远称不上是“可以沟通的语言”。即便哥斯拉、基多拉、魔斯拉等史前怪兽们具备语言能力,但人类能否正确理解它们想表达的含义,也同样是个难题。事实上,“完全拿人类标准来看待动物”一直是跨物种沟通时最常犯的错误。

2007年,荷兰鹿特丹动物园11岁的雄性大猩猩波基托越过分隔猩猩活动区和游客区的壕沟后,暴力地袭击了一名女性,将她拖曳了数十米,并把她压在地上又抓又咬。事后这名女游客的手臂上留下了数百个咬痕。随后,波基托又跑到附近的餐厅,打碎玻璃和窗户,造成了多人受伤。最后动物园的工作人员使用麻醉枪才将其制服。

而事情的起因就是这名被抓伤的女游客的不当举动。这名女游客非常喜欢大猩猩,每周会来动物园4次,为的就是看望波基托。她的一个习惯是触碰隔离玻璃,并与波基托进行直接的眼神接触,随后露出笑容。这是人类非常友好的举动,但是在灵长类动物中,露出牙齿,并且直接眼神对视,会被视作是挑衅自己地位的行为。

在灵长类动物中,露出牙齿这一行为非常普遍,会有更多的含义。比如当社会地位更高的灵长类动物想去占领社会地位低的灵长类动物的地盘时,通常地位卑微的灵长类动物会露出牙齿,耳朵低垂、脖子收紧,这是一个害怕的表情信號,通常发生于这些动物被威胁,并难以逃脱的时候,表达的意思是臣服,承认对方的主导地位。但如果两只灵长类动物彼此直视,露出牙齿并保持上下牙齿分开、上嘴唇上翘,则是表示要发生致命的争斗。而在比较亲近、社会地位平等的高等灵长类动物中,露出牙齿、表情放松的动作,才表示的是一种对彼此喜爱,相当于人类的“笑容”的含义。

不可否认,过去几年,AI领域的进步带来了自动语音识别技术和语音翻译技术的显著改进,计算机算法已经可以通过对大量数据进行的学习和训练来解释语言,而不是通过一组死板规则进行预编程。但即便是在人类社会的所有语系中,AI智能语音翻译也并未完全取代人工翻译,AI翻译在文本或语言的寓意分析方面还差强人意。

与人类语言相比,动物语言都是即时信号,信息内容全部关于当下,或示威,或示警,或示爱……从中看不到用语言来激起对过去的联想的迹象,并且单个个体能发出的声音形式太单一了,蕴含在其中的丰富信息难以明确表达。

宠物语言翻译的难点不仅在于声音的收集,更在于声音背后具体含义的对应。这种对应是宽范围的,难以精确的,机器缺乏对视觉场景、听觉场景、自然语言处理的常识判断,无法精确理解语音所表达的内涵,甚至在这个方面还比不上人类对动物语言的理解。人可以根据生活经验来理解动物语言,比如看到狗狗冲着陌生人吠叫,人们可以推测它是在防备这个陌生人,而机器可能就没办法很好地理解这个画面,从而做出错误的判断。所以,真正要了解动物语言,不如认真学习和观察它们,了解它们的生活习性,也许身为未来动物学家的你,有一天能发现它们更多的语言含义。

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