文|李晨陽陳雨涵
人類音樂與語言的起源與演化,是Science雜誌在2005年提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。
人類從哪裡來?人類行為是如何演化的?這是一個非常令人著迷的問題。但在漫漫歷史長河裡,早期行為沒能留下影像資料,而與行為直接相關的大腦則很難留下化石,因此研究人類的近親靈長類動物就成了理解人類行為的最佳途徑。
近日,中山大學生命科學學院範朋飛教授在知名生物學期刊Current Biology上發表的一篇論文,首次揭示了長臂猿雌雄「合唱」的配合機制,也為理解人類音樂的起源和演化提供了重要的數據和理論支撐。有趣的研究內容和結論,引發了媒體和公眾的廣泛興趣。
從讀博士開始至今,範朋飛與這些迷人的動物打交道已經超過20年了。如果從發論文、評職稱等功利的角度來講,這並不是「高性價比」的研究領域。但一路走來,範朋飛從未想過要轉行。他永遠記得2005年,自己第一次被長臂猿接受那一刻,那種瞬間被擊中的激動和喜悅,遠勝於後來的任何榮譽。
範朋飛
首次發現:長臂猿「夫唱婦隨」的秘密
長臂猿是自然界的歌唱家,它們的叫聲婉轉悠揚,持續時間長,一次鳴唱可以持續10至20分鐘。這種叫聲與其他動物有明顯區別,非常接近人類的歌聲,因此西方科學家將其叫聲稱為"song",而不是形容其他動物吠叫的"call"。
範朋飛從2002年開始研究長臂猿,2007年開始收集不同種類長臂猿的叫聲錄音。他們發現,長臂猿家庭中的「歌唱」行為大致可分為3種情況:第一種是雄性獨唱,雌性保持沉默;第二種是雄性唱,雌性嘗試加入但失敗;第三種是雌雄合唱成功。
成功的「夫唱婦隨」是這樣的:雄性長臂猿率先引吭高歌,然後雌性長臂猿擇機加入合唱,幾個聲部和鳴共振,越來越興奮,越來越快速,包含著變化豐富的音節。
但這種合作並不是每一次都能成功。有時候,雌性長臂猿加入合唱的嘗試會以失敗告終,只留下一段短短的、充滿沮喪的嗚嗚聲。
在最近這篇論文中,範朋飛團隊的研究對象包括13個東黑冠長臂猿家庭、5 個海南長臂猿家庭和8個西黑冠長臂猿家庭。有趣的是這些家庭都是一夫二妻群,群體成員包括一隻成年雄性和兩隻成年雌性。與典型的一夫一妻家庭群相比,一夫二妻群的配合顯然要更加困難。
範朋飛團隊猜想,一定有什麼因素決定了合唱的成功或失敗,但是面對大量錄音素材,他們並沒有很好的方法去處理。直到2020年,一個德國團隊提出了一種可用於分析動物叫聲節奏的新方法。
用這種方法對大量數據進行分析後,這個團隊終於驗證了先前的想法:長臂猿可以透過調整叫聲節奏的等時性、速度和節奏型,以更好地促進成年雌性配合雄性形成合唱。
他們發現,雄性長臂猿的叫聲裡存在大量1:2小整數節奏,以及1:1等時節奏。這些規律的節奏能讓其他個體更容易感知節奏的點在哪,從而順利加入合唱。
東黑冠長臂猿(趙超攝)
海南長臂猿(範朋飛攝)
在「琴瑟相諧」的東黑冠長臂猿和海南長臂猿家庭中,當雄性只想獨自唱歌時,歌聲通常沒什麼明顯的節奏感。但當它想讓妻子加入時,就會快速增加等時節奏的比例,相當於給雌性長臂猿拋出了「橄欖枝」和邀請函。
西黑冠長臂猿(趙超攝)
相較之下,雄性西黑冠長臂猿則像個「鐵憨憨」。他們的歌唱從頭到尾都是一個調調,缺乏節奏變化,使得雌性長臂猿不知道什麼時候可以加入,屢屢合唱失敗。
除了太過"直男",範朋飛還分析了另外3個可能引起西黑冠長臂猿更容易合唱失敗的原因。
首先是西黑冠長臂猿生活的海拔較高。它們主要生活在無量山海拔1600公尺到2600公尺的區域,這裡的食物資源相對較少,為了覓食時常面臨雌雄分開的情況。而一旦相距超過30米,缺乏視覺訊號輔助的雌性很難跟雄性成功配合。
其次,西黑冠長臂猿過夜時,兩隻雌性經常不睡在一起,這就致使第二天早上雄性鳴叫的時候,雌性因為相隔太遠而難以合唱成功。
最後一種可能則是,西黑冠長臂猿的叫聲與另外兩個物種有明顯區別,可能讓雌雄的配合難度更高。
上述解釋都有待進一步的工作驗證。
那麼,合唱失敗是否會影響繁殖率呢?範朋飛的回答是「有可能」。因為合唱成功率越高,就證明配對的雌雄個體之間空間距離相對會更近。而且雌雄雙方合唱成功的次數越多,說明它們兩個關係越好,它們或許正是透過這樣的方式來告訴其他長臂猿——我們關係好得很,你可別想乘虛而入。
命定「猿」分:被長臂猿接納那一刻,啃著蘋果哭出來
研究長臂猿的鳴唱行為,遠比一般人想像中更加困難。放置自動錄音機的方法雖然簡單,但是無法觀察到與聲音相對應的行為,而且需要像大海撈針一樣從各種聲音中篩選長臂猿的叫聲。而靠近長臂猿進行行為觀察和人工錄音,需要對長臂猿進行"習慣化",即讓長臂猿能夠接受研究人員的近距離觀察。
2002年入學中國科學院昆明動物研究所後,範朋飛在導師安排下去無量山研究長臂猿。當時國內還沒有人成功「習慣化」長臂猿。這不僅是因為長臂猿的移動速度非常快,更因為那時盜獵現象還沒有完全禁絕,所以長臂猿非常怕人,一看到人就跑。儘管國外有人曾經成功「習慣化」了長臂猿,但發表的文獻中並沒有提供可參考的細節。
聽說這個外地來的小伙子想要接近長臂猿,村民都笑他根本不可能成功:哪怕在山上養的豬和羊,不是自家的都難以靠近,更何況是野生的長臂猿呢?
範朋飛只能憑著一腔熱血「瞎摸索」。最初長臂猿只要一發現人,就會馬上逃跑,能看到它的時間僅有幾秒鐘。過了將近一年時間,範朋飛才被允許遠距離觀察它們。但再接近就非常艱難了。
意想不到的轉捩點,發生在2005年的一個冬日。
冬天山上的果實很少,長臂猿很難找到食物。可能是捨不得放棄難得的食物,長臂猿讓對方近距離觀察的時間得以延長。當長臂猿取食時,範朋飛和研究團隊就安靜地坐著看它們;但是當長臂猿結束取食,它們就會快速移動以擺脫觀察者。這種狀態持續了很多天。
直到有一天,範朋飛看到長臂猿沿著一個山坡跑了,便跟上去。後來他實在爬不動了,就坐在旁邊的山坡上休息。疲勞和沮喪感一起襲來,範朋飛從包包裡拿出一個蘋果充飢,剛啃了一口,一抬頭,突然發現兩隻長臂猿就坐在他面前的這棵樹上,距離不到10公尺。
範朋飛清楚地看到它們清澈的雙眼,眼神中有一絲疑惑和好奇,但是少了幾分平時的恐懼。範朋飛不敢一直盯著它們,擔心會破壞這難得的共處。他慢慢低下頭,透過眼睛的餘光看到兩隻長臂猿徹底放鬆下來,開始互相理毛。範朋飛愣了幾秒,瞬間意識到,它們此時此刻是真的「接納」自己了。
他一口一口地啃著蘋果,眼淚不爭氣地流了下來。
為愛發電:該有的都會擁有
從功利的角度來看,動物行為生態和保育生物學研究是一個「性價比」比較低的領域:這些工作需要科研人員付出大量的時間和心血,承受野外工作的艱苦條件和種種磨礪。但在歷經很長的研究週期後,可能只能發表一篇影響因子並不很高的論文。
範朋飛坦言,這篇發表在Current Biology上的論文,是他迄今在行為學方向上受到關注度最高的成果。而在這篇論文背後,是他從博士期間就開始收集的數據資料,是一年又一年披星戴月在山林間跋涉的辛苦,是與長臂猿在一次次接觸中逐漸達成的默契,是團隊中一屆學生間接力跑般的傳承…
這個本科時就讀行銷專業的學生,憑藉著對野生動物的一腔熱愛,跨專業考研來到中國科學院昆明動物研究所。從起點並不算高的職業平台出發,一步步穩紮穩打地做到了985大學的教授。 20多年來,越來越多國內外同行認識了他和他的成果,並經由這些成果認識了中國美麗的長臂猿。
「反正我從來沒想過要轉行。」範朋飛笑著說。他挺滿意這樣的人生:只管做自己喜歡的事情,該有的職位、頭銜、榮譽自然而然地也都有了。未來,他希望能透過自己的研究工作,讓更多人了解長臂猿,愛上長臂猿,自發性地保護長臂猿。他希望能為這些岌岌可危的野生動物做更多事。
「我們這個領域發表文章很艱難,但論文被任何雜誌接收的喜悅,都遠遠比不上我被長臂猿接受那一刻的激動和快樂。」說這句話時,範朋飛眼中好像閃爍著星星。
相關論文連結:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.071
*本文圖片皆為受訪者提供
大熊貓野外族群總量成長到近1,900只我國這些稀有物種再擴容!
克虜伯:德國軍火大王,「僱用」過希特勒,差點就在中國開兵工廠
蘇聯衛國戰爭有多慘?看死了多少勳貴後代,數據名單足以觸目驚心
沒有留言:
發佈留言