驚！科學家發現鯨歌和人類語言有驚人相似之處

兩項新研究發現鯨類歌聲有着怪異的驚人的類人複雜性，這挑戰了我們關於人類特殊性的觀念，並可能有助於理解語言的進化。

其中一項研究發現，一些鯨類在語言效率上能夠達到甚至超過人類的言語，其中座頭鯨（大翅鯨）與人類的競爭最爲接近。

在第二項研究中，研究人員報告稱座頭鯨的歌聲遵循一種被視爲人類語言標誌的統計結構。

愛丁堡大學語言進化教授西蒙·柯比（Simon Kirby）表示：“這些發現挑戰了長期以來關於人類語言獨特性的假設，揭示了在進化上相距甚遠的物種之間存在深刻的共性。”

除了讓我們感到欽佩和讓我們感到謙遜之外，鯨類的能力可以幫助我們更好地理解其他動物的語言以及我們人類自己的語言。越來越多的研究表明，許多物種都有複雜的交流系統，而且許多物種表現出曾被認爲是人類獨有的特質。

在關於效率的論文中，石溪大學的動物行爲學家兼計算科學家梅森·揚布拉德（Mason Youngblood）運用兩條語言學定律來檢驗51種人類語言和65511個鯨歌序列的效率。

揚布拉德提到，自然選擇偏愛高效的交流方式，這有助於個體快速而簡潔地分享重要信息。

他也知道，複雜的信號能傳達更多信息，冗餘有助於確保準確傳遞，但這些好處並非沒有代價。喋喋不休會耗費寶貴的時間和精力，還可能引來捕食者。

爲了量化人類和鯨魚交流的效率，揚布拉德運用了兩條語言學原理：門澤拉斯定律和齊普夫縮略語定律。

揚布拉德解釋，按照門澤拉斯定律，單詞、句子或者歌曲這類較長的序列如果是由單詞、音素或者音符這類較短元素組成的話，效率就會提高。

按照齊普夫縮略語定律，如果像單詞、音素、音符這種頻繁使用的元素更短的話，那麼交流系統就更高效。

揚布拉德將這兩條定律應用於16種鯨類的發聲序列，這些鯨類包括鬚鯨、海豚和其他齒鯨。爲了進行比較，他還評估了51種人類語言。

16種鯨類裡，有11種的叫聲對門澤拉斯定律的展現程度與人類語言一樣，甚至更多。

例外的是虎鯨（虎鯨）、赫氏海豚（黑白海豚）、康氏海豚（康氏矮海豚）、海氏矮海豚（海氏海豚）和北太平洋露脊鯨（日本露脊鯨）。

揚布拉德稱，大多數鯨類沒有表現出齊普夫縮略語定律。該定律僅出現在座頭鯨和藍鯨（長鬚鯨）身上，且只有座頭鯨能與人類對該定律的遵循程度相媲美。

在第二項研究中，研究人員聚焦於座頭鯨的歌聲，運用傳統上用於評估人類嬰兒言語的定量方法。

先前的研究已經確定了人類語言的一個特定屬性，該屬性似乎有助於學習並促進語言的保存。一種語言裡結構連貫的單位會呈現出一種受冪律（齊普夫定律）支配的頻率分佈。

這項新研究的研究人員指出，這似乎能幫助嬰兒更輕鬆地學習語言，並且“可能有助於語言在代際間的精確傳承”。

座頭鯨的歌聲同樣複雜，通常由嵌套的層級成分構成。例如，座頭鯨用單個的聲音元素創造短語，然後重複這些短語以形成主題，再將主題組合起來構建歌曲。

座頭鯨也像我們傳承語言那樣通過文化傳承歌曲。作者稱，如果人類語言的統計特性是爲了更順暢的文化傳播而進化的，那麼類似的跡象應該會出現在鯨歌中。

爲了驗證這一想法，他們運用專爲人類嬰兒設計的語音切分技術分析了八年來的座頭鯨錄音。

這揭示了這些鯨歌中隱藏的結構，包括頻率呈齊普夫（Zipfian）分佈的具有統計連貫性的子序列——這是在所有人類語言中都存在的特徵。

研究人員補充說，子序列的長度也符合齊普夫的簡短性法則，該法則指出，使用頻率越高的語言單位往往越短。

“利用從嬰兒學習語言的方式中得到的見解和方法，我們得以發現鯨歌中以前未被檢測到的結構，”該研究的第一作者、耶路撒冷希伯來大學的發展心理語言學家因巴爾·阿農（Inbal Arnon）說道。

聖安德魯斯大學的行爲生態學家埃倫·加蘭（Ellen Garland）補充說，發現這種隱藏的、類似語言的結構是一件令人驚訝的事。她解釋說，鯨歌缺少語言所具有的語義意義，可能更類似於人類的音樂。

儘管如此，加蘭表示，這一發現有力地表明，這種文化行爲對整個動物界複雜交流的進化有着極爲關鍵的啓示。

這些研究發表在《科學進展》（Science Advances）和《科學》（Science）雜誌上。