科學(xué)家發(fā)現(xiàn)鯨魚的歌聲與人類語言有著令人毛骨悚然的相似之處

兩項(xiàng)新研究在鯨魚的歌聲中發(fā)現(xiàn)了令人毛骨悚然的人類復(fù)雜性，挑戰(zhàn)了關(guān)于我們特殊性的觀念，并可能揭示語言的進(jìn)化。

其中一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一些鯨魚可以達(dá)到甚至超過我們的言語效率，座頭鯨 （Megaptera novaeangliae） 提供最接近的競爭對手。

在第二項(xiàng)研究中，研究人員報(bào)告說，座頭鯨的歌曲遵循被認(rèn)為是人類語言標(biāo)志的統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)。

“這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了長期以來關(guān)于人類語言獨(dú)特性的假設(shè)，揭示了進(jìn)化上遙遠(yuǎn)的物種之間的深刻共性，”說愛丁堡大學(xué)語言進(jìn)化教授 Simon Kirby。

除了給我們留下深刻印象和謙卑之外，鯨魚的能力還可以幫助我們更好地理解其他動物和我們自己的語言。越來越多的研究表明，許多物種都有復(fù)雜的交流系統(tǒng)，許多物種表現(xiàn)出曾經(jīng)被認(rèn)為是人類獨(dú)有的品質(zhì)。

在效率論文中，來自石溪大學(xué)的行為學(xué)家和計(jì)算科學(xué)家 Mason Youngblood 使用一對語言定律來研究 51 種人類語言和 65,511 個鯨魚歌聲序列的效率。

Youngblood 指出，自然選擇有利于高效溝通，這有助于個人快速簡單地分享重要信息。

他承認(rèn)，復(fù)雜的信號可以傳達(dá)更多信息，冗余有助于確保準(zhǔn)確傳輸，但這些好處并非免費(fèi)。嘰嘰喳喳需要寶貴的時間和精力，并且可能會吸引捕食者。

為了量化人類和鯨魚交流的效率，Youngblood 使用了兩個語言學(xué)原理：門澤拉斯定律和齊普夫定律的縮寫。

Youngblood 解釋說，根據(jù) Menzerath 定律，當(dāng)單詞、句子或歌曲等較長序列由較短的元素（如單詞、音素或音符）組成時，效率會提高。

根據(jù) Zipf 的縮寫法則，如果經(jīng)常使用的元素（如單詞、音素和注釋）較短，則通信系統(tǒng)的效率會更高。

Youngblood 將這兩個定律應(yīng)用于 16 種鯨類動物的發(fā)聲序列，包括須鯨以及海豚和其他齒鯨。為了進(jìn)行比較，他還評估了 51 種人類語言。

來自 16 個物種中 11 個物種的叫聲表現(xiàn)出 Menzerath 定律與人類語言一樣多或更多。

例外的是逆戟鯨 （Orcinus orca 虎鯨）、赫克托海豚 （頭顱 （Cephalorhynchus hectori））、康默森海豚 （Cephalorhynchus commersonii）、Heaviside 海豚 （重頭顱 Cephalorhynchus heavisidii）和北太平洋露脊鯨 （日本桉).

Youngblood 報(bào)告說，大多數(shù)物種沒有顯示 Zipf 的縮寫定律。它只出現(xiàn)在座頭鯨和藍(lán)鯨 （Balaenoptera musculus 肌肉蝙蝠），只有座頭鯨可以與人類對法律的擁抱相媲美。

在第二項(xiàng)研究中，研究人員專注于座頭鯨的歌聲，應(yīng)用了傳統(tǒng)上用于評估人類嬰兒語言的定量方法。

以前的研究確定了人類語言的一個特定屬性，該屬性似乎有助于學(xué)習(xí)和促進(jìn)語言保存。語言的結(jié)構(gòu)連貫單位顯示由稱為 Zipfian 分布的冪律控制的頻率分布。

這似乎有助于嬰兒更容易地學(xué)習(xí)語言，這項(xiàng)新研究的研究人員注意，并且“可能會增強(qiáng)跨代語言的準(zhǔn)確保存”。

座頭鯨歌曲同樣復(fù)雜，通常由嵌套的分層組件產(chǎn)生。例如，鯨魚使用單獨(dú)的聲音元素創(chuàng)建樂句，然后重復(fù)樂句以形成主題，并將主題放在一起以構(gòu)建歌曲。

座頭鯨也在文化上傳遞歌曲，就像我們對語言所做的那樣。作者說，如果人類語言的統(tǒng)計(jì)特性是為了更順暢的文化傳播而進(jìn)化的，那么類似的跡象應(yīng)該出現(xiàn)在鯨魚的歌聲中。

為了驗(yàn)證這個想法，他們分析了八年來使用專為人類嬰兒設(shè)計(jì)的語音分割技術(shù)的座頭鯨錄音。

座頭鯨的歌聲與人類語言具有相同的統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)，讓我們得以一窺復(fù)雜交流的起源。了解更多信息：https://t.co/kXkRUS5Fnqpic.twitter.com/hWfADXo0Jn

— 科學(xué)新聞 （@NewsfromScience）2月 13， 2025

這揭示了歌曲中隱藏的結(jié)構(gòu)，包括統(tǒng)計(jì)上連貫的子序列，其頻率遵循 Zipfian 分布——這是所有人類語言中都可以找到的特征。

研究人員補(bǔ)充說，子序列長度也遵循 Zipf 簡潔法則，該法則指出，使用頻率越高的語言單位往往越短。

“利用嬰兒如何學(xué)習(xí)語言的見解和方法，我們發(fā)現(xiàn)了以前未被發(fā)現(xiàn)的鯨魚歌聲結(jié)構(gòu)，”說第一作者 Inbal Arnon，耶路撒冷希伯來大學(xué)的發(fā)展心理語言學(xué)家。

發(fā)現(xiàn)這種隱藏的、“類似語言”的結(jié)構(gòu)是一個驚喜，圣安德魯斯大學(xué)的行為生態(tài)學(xué)家 Ellen Garland 補(bǔ)充說。她解釋說，鯨魚的歌聲缺乏語言的語義意義，可能更類似于人類音樂。

盡管如此，加蘭說這一發(fā)現(xiàn)“強(qiáng)烈表明，這種文化行為對整個動物王國復(fù)雜交流的演變具有重要的洞察力”。

這些研究發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展和科學(xué).

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