研究发现大象像人类一样使用名字交流

煤油灯科技2024-08-21 19:47

大象通过特定的叫声进行交流,这些叫声就像名字一样,展示了它们复杂的社会行为和高级认知能力。

根据《自然生态与进化》杂志上发表的一项新研究,野生非洲大象通过类似名字的叫声来相互称呼,这是非人类动物中罕见的能力。

在这项研究中,来自科罗拉多州立大学、拯救大象组织和大象之声的研究人员利用机器学习证实,大象的叫声中包含了一个类似名字的成分,用于识别预期的接收者,这是他们基于观察而怀疑的一种行为。当研究人员播放录制的叫声时,大象会通过叫喊或接近扬声器的方式对指向它们的叫声做出肯定回应。而对其他大象的叫声反应则较少。

大象的独特声音识别

“海豚和鹦鹉通过模仿对方的标志性叫声来‘称呼’对方,”该研究的主要作者迈克尔·帕尔多说,他曾在科罗拉多州立大学和美国拯救大象组织担任美国国家科学基金会博士后研究员,后者是一个位于肯尼亚的研究和保护组织。“相比之下,我们的数据表明,大象并不依赖模仿接收者的叫声来相互称呼,这更像人类名字的工作方式。”

动物中学习发出新声音的能力很少见,但用名字来识别个体却非常必要。任意沟通(一种声音代表一种想法但不模仿它的沟通方式)极大地扩展了沟通能力,被认为是更高层次的认知能力。

“如果我们只能发出听起来像我们所说的声音,这将极大地限制我们的交流能力,”科罗拉多州立大学华纳自然资源学院的教授兼拯救大象科学委员会主席乔治·威特迈尔(George Wittemyer)说。

维特迈尔说,任意声音标签的使用表明大象可能具有抽象思维的能力。

社会动态与进化见解

大象和人类的进化在数千万年前就已经分道扬镳,但这两个物种的社会结构都相当复杂,且都擅长交流。大象在家族单位、社会团体和更大的氏族结构中发挥作用,这些结构类似于人类维持的复杂社交网络。

研究人员提出,相似的需求可能促使两种物种都发展了任意的声音标记——即用抽象的声音给其他人命名。

“这可能是我们面临相似压力的情况,主要来源于复杂的社会交往,”维特迈尔说。“这是这项研究激动人心的地方之一,它让我们洞察到为什么我们会进化出这些能力的可能原因。”

大象是喜欢说话的动物,它们除了通过视觉、嗅觉和触觉进行交流外,还通过声音进行交流。它们的叫声传达了很多信息,包括呼叫者的身份、年龄、性别、情绪状态和行为背景。

利用技术分析大象的叫声

声音——从响亮的号声到声带低沉的隆隆声——跨越了广泛的频率范围,包括人类听觉范围以下的次声。大象可以使用这些叫声在远处协调群体行动。

科罗拉多州立大学沃尔特·斯科特工程学院的研究科学家库尔特·弗里斯特鲁普开发了一种新颖的信号处理技术,用于检测呼叫结构中的细微差异,弗里斯特鲁普和帕尔多训练了一个机器学习模型,该模型仅根据声学特征就能正确识别呼叫是发给哪只大象的。

弗里斯特鲁普(Fristrup)说:“我们发现的一个最令人兴奋的结果是大象并不是在简单地模仿他们呼唤个体的声音。他们能够利用其他个体的任意声标这一能力表明在大象的叫声中可能存在其他类型的标签或描述符。”

对声音回放的行为反应

维泰迈尔表示,大象是有表现力的动物,对于熟悉的人来说,它们的反应很容易读懂。当研究人员播放样本时,大象对他们的朋友和家庭成员的呼唤“热情”且积极地做出反应,但对其他人的呼唤则不感兴趣或没有反应,这表明它们能认出自己的名字。

当大象发现自己被恶作剧后,它们会做出什么反应?

“他们可能被播放的录音暂时搞糊涂了,但最终只是将其视为一件奇怪的事,然后继续他们的生活,”现在在康奈尔大学工作的帕尔多说。

该研究还发现,大象和人一样,在交谈中并不总是用名字称呼对方。用名字称呼个体在远距离或成年人与幼崽交谈时更为常见。

这项研究持续了四年,其中包括在肯尼亚进行的 14 个月密集型野外工作,研究人员乘坐车辆跟踪大象并记录它们的叫声。桑布鲁国家保护区和安博塞利国家公园共记录了 101 个独特发声源的 470 种不同叫声,这些发声源与 117 个独特接收者相对应。

大象交流的未来方向

科学家们表示,需要更多的数据来分离叫声中的名字,并确定大象是否用名字来称呼它们与之互动的其它事物,如食物、水以及地点等。

维特梅尔说:“遗憾的是,我们不能让他们对着麦克风讲话”,他提到了收集足够数据的障碍。

研究人员说,这项研究揭示了大象在认知和交流方面的新见解,为保护它们提供了有力依据。由于象牙偷猎和栖息地因发展而丧失,大象已被列为濒危物种。由于体型庞大,它们需要大量的空间,可能会毁坏财产并对人们构成危害。

虽然与厚皮动物交谈仍然是一个遥远的梦想,但维特迈尔说,能够与它们交流可能会成为保护它们的转折点。

“当你试图与大象共享这片土地时,它们却吃着庄稼,和大象生活在一起很艰难,”维特迈尔说。“我想警告它们,‘不要来这里。如果你来这里,你会被杀死的。’”

参考文献:迈克尔·A·帕尔多、库尔特·弗里斯特鲁普、大卫·S·洛尔丘拉吉、乔伊斯·H·普尔、佩特·格兰利、辛西娅·莫斯、伊恩·道格拉斯-汉密尔顿和乔治·维特迈尔合著的《非洲象用各自独特的类名称叫声相互呼唤》发表于2024年6月10日《自然生态与进化》期刊。DOI:10.1038/s41559-024-02420-w

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