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聽說海豚聊天都是自帶表情包的?不,人類想多了

http://finance.sina.com   2020年10月12日 00:22   北京新浪網

  來源:果殼  

  一直以來,人類都幻想能和海豚這類智商頗高的動物進行交流。因此,弄明白海豚與同類交流的方法,或許就能撬開人類與海豚交流的大門。

  最近網上很火的一個說法是,海豚能夠利用聲吶系統,以全息圖的形式把自己曾經接收到的信息直接發送給同類——這相當於聊天自帶圖片和表情包,比人類蒼白的語言生動多了!

  不過——很抱歉,這目前還只是人類一廂情願的幻想。

  看見海豚的聲音?

  這一說法來自於一個致力於研究海豚感知與交流的團隊——Speak Dolphin。他們在 2016 年發表了一篇期刊論文,詳細地介紹了將海豚的聲吶回波可視化的結果[1]。按照 Speak Dolphin 團隊的說法,“這是人們第一次看見海豚聽見的東西。”

Speak Dolphin 團隊訓練雌性瓶鼻海豚 Amaya 對着目標物體發出回聲定位用的聲波,即聲吶聲波Speak Dolphin 團隊訓練雌性瓶鼻海豚 Amaya 對着目標物體發出回聲定位用的聲波,即聲吶聲波

  海豚是少有的具備聲吶系統的動物。它們發射聲波,當聲波遇到障礙物時會被反射;通過接收被反射的聲波(即回波),海豚就能判斷障礙物的位置,包括距離與角度。Speak Dolphin 團隊想知道,海豚能不能通過這些回波,知曉障礙物的外觀細節,以及這些回波在海豚大腦裏的影像是什麼樣的。

  於是,他們訓練了一頭半圈養的雌性瓶鼻海豚,讓它對一系列物體發射聲吶聲波。隨後,他們用水聽器錄製了聲波被物體反射後的回波,並將這些回波用特定的裝置(CymaScope)轉化爲圖像。

 用水聽器錄製反射的聲波 |漢化:喵魚醬 用水聽器錄製反射的聲波 |漢化:喵魚醬

  簡單說來,CymaScope 裝置可將錄製的聲信號轉化爲電信號,由此激發裝置小格子裏的水震動,在水面形成聲波所反饋的圖像。

利用 CymaScope 裝置將被十字塑料管和泡沫立方體反射的回波可視化後形成的圖像 利用 CymaScope 裝置將被十字塑料管和泡沫立方體反射的回波可視化後形成的圖像 

  當海豚對十字塑料管和泡沫立方體發射聲波之後,CymaScope 對這兩個物體反射的聲吶回波進行處理,最終出現了十字和正方形的圖像——這可能就是海豚通過回聲定位聽到的物體模樣。由此可以推測,海豚接收的回波不僅能反饋物體的位置信息,還能反饋它們的形狀輪廓,甚至還能呈現一些細節。

海豚通過聲吶所聽到的前面那位受試科學家可能是這樣的海豚通過聲吶所聽到的前面那位受試科學家可能是這樣的

  聰明的你也許發現了,這樣的研究結果似乎和醫院裏的超聲成像有點兒類似。確實如此,但將海豚聲吶的回波轉化成圖像來觀察,這還是第一次。而且,這些圖像還被3D打印了出來——海豚接收的回波極有可能展示出障礙物的三維結構,而不是單純的二維圖像。

將可視化後的回波3D打印出來的成品 將可視化後的回波3D打印出來的成品 

  然而,這並不意味着我們找到了海豚向同類傳送和接收全息圖的證據,甚至還差得很遠。首先,Speak Dolphin 團隊只是收集了海豚聲吶的回波,然後轉化成圖像;並沒有真正地捕捉到海豚接收到回波後在腦內所形成的影像。其次,Speak Dolphin團隊所說的“海豚向同類傳送全息圖”的證據,其實只是他們將一頭海豚的回波放給另一頭與之不曾有過交流的海豚聽,然後發現後者能夠理解回波的含義;並不是由一頭海豚直接將自己接收到的回波再傳遞給同類。因此,對於他們的一些說法,學界仍存在質疑與爭議。

  也不要小瞧海豚的視力

  海豚運用聲吶系統進行導航和避障的能力超強,導致人們經常忽視了它們的視力。其實,海豚的視力極佳,無論是在水上還是在水下,只要光線充足、能見度高,它們都能看清面前的事物。而在光線昏暗的區域,視力不夠用了,聲吶系統就會大顯身手。通常情況下,海豚會將視覺與聲吶獲得信息進行整合,以感知周遭環境[2]。

  懷有好奇心的海豚很喜歡觀察人類,只是由於眼睛長在兩邊,它們的觀感應當與鳥類更相似——當它們側面對着你的時候,才是真的在觀察你。

出一天野外,拍了一堆中華白海豚出水時的眼睛。仔細一看眼白都很大,原來它們根本不想看我,都在注意水下世界…… | 喵魚醬出一天野外,拍了一堆中華白海豚出水時的眼睛。仔細一看眼白都很大,原來它們根本不想看我,都在注意水下世界…… | 喵魚醬

  把人類語言教給海豚?

  Speak Dolphin 團隊還一直嘗試破譯海豚的語言。他們教過海豚一些包含名詞、動詞的人類語言,嘗試與它們進行交流與互動[3]。至於海豚能否將接收的回波原封不動地發出,從而把自己的感知傳遞給同伴,目前暫無定論;嚴謹地說,這些目前還只停留在 Speak Dolphin 團隊的猜想階段,並沒有被證實。

圖丨speakdolphin.com圖丨speakdolphin.com

  不過,即使海豚能夠聽懂人類的語言,它們大概也不會把人類語言運用到與同類的交流上。

  海豚用以和同類交流的通用語言主要是“哨聲” (whistles)。海豚能夠發出各種不同的聲音,包括用於和同類交流的“哨聲”、用於回聲定位的“咔嗒聲”(clicks),以及奇妙的咕嚕聲、吱吱聲、尖叫聲等等。此前有研究發現,每一頭海豚都有自己獨特的哨聲特徵,它們可以通過聆聽對方的哨聲來判斷說話的是敵是友(聽起來似乎和我們辨認說話人的音色一樣)[2]。

  用鼻道發聲

  海豚能夠發出不同的聲音,但它們並不用嘴巴“說話”,喉腔裏也沒有聲帶。海豚通過操縱呼吸孔和鼻道的肌肉來擠壓空氣,從而發出聲音,人類大概只有在鼻塞期間才能稍有體會。

海豚頭部截面圖 | 漢化:喵魚醬海豚頭部截面圖 | 漢化:喵魚醬

  例如,當海豚進行回聲定位時,鼻道里猴脣上下方的氣囊之間會泵送空氣,激發猴脣振動,發出聲波[4];聲波經由前方的額隆匯聚後向着遠處發射。額隆由脂肪和結締組織構成,整體就像是一個折射率可變的光學透鏡,在聲吶系統中起到了重要的作用,包括過濾頻率過低的聲波[5]。

  學會新的哨聲 

  因爲哨聲在海豚的交流發揮了重要的作用,另一個研究海豚的團隊 Wild Dolphin Project 因此想出了一招:發明一些新的哨聲給海豚洗腦!

  Wild Dolphin Project 團隊的負責人丹尼斯·赫爾津(Denise Herzing)已經與加勒比海的某羣定居型的大西洋點斑原海豚相處了 30 多年。這些年來,她和隊友一直追蹤着這羣海豚,也與它們共遊玩耍,這是建立在信任和自願基礎上的交流[6]。他們發明了一些新的哨聲,賦予每個新哨聲特定的含義,並在日常和海豚互動、玩耍的時候播放這些哨聲。說不定,海豚們能夠記住這些新哨聲,甚至在交流的時候用到它!

赫爾津與海豚同遊 | Wild Dolphin Project赫爾津與海豚同遊 | Wild Dolphin Project

  他們使用了“鯨類聽力和遙測”(Cetacean Hearing and Telemetry,簡稱 CHAT)裝置來探測並分析海豚的聲音,這是一種能夠在水下開展實時語言解析研究的裝置。儘管科學家們還未破譯海豚的語言,不可能完全弄明白它們在說什麼,但只需探測一個哨聲並不困難——只要在水下與海豚共遊的時候攜帶着 CHAT 裝置,就能隨時知道海豚有沒有發出你想要的哨聲。

  赫爾津他們做到了。2013 年 8 月的某天,赫爾津正攜帶着 CHAT 裝置與海豚共遊,突然她聽到 CHAT 裝置將海豚的一個哨聲翻譯成了她熟悉語言:sargassum(馬尾藻,一類海藻)[7]。

 一隻大西洋點斑原海豚正在玩馬尾藻 | Wild Dolphin Project 一隻大西洋點斑原海豚正在玩馬尾藻 | Wild Dolphin Project

  “哇!我們匹配到了一個詞!”赫爾津震驚了,這說明他們長久以來對海豚的語言洗腦教學有了成效——海豚有可能正在用這個詞語和同伴交流,告訴同伴(也或許是赫爾津)跟馬尾藻有關的一些內容。

  這是一項激動人心的發現。或許在未來,哪怕科學家們不能完整破譯海豚的哨聲,也可以用自創的哨聲與海豚進行交流。當前,這項研究的進展仍然處於非常初級的階段——迄今爲止,赫爾津他們只發現海豚提過這一次“馬尾藻”,之後便沒再提到過。它們到底有沒有理解這個哨聲代表着馬尾藻的意思,抑或只是單純的鸚鵡學舌?儘管還有諸多不確定,但人類與海豚交流的可能性依舊值得期待。

圖 | Liah McPherson / Wild Dolphin Project圖 | Liah McPherson / Wild Dolphin Project

  海豚是否有自己的語言?如果有,這些語言裏是否有詞彙和語法?更誇張點兒,海豚是否會把自己的文化通過語言交流一代一代地傳承下去?這些是全球的鯨類交流研究學家都非常好奇的話題。

  但目前爲止,嚴謹的科學家們沒有一個敢打包票說:“沒錯!就是這樣的!”他們一直埋頭在這些研究裏穩中求進,生怕有一點兒新發現就被過度聯想。海豚用語言傳承文化的想法當然是非常浪漫而吸引人,但是請再多給科學家們一點兒時間,也許真相併沒有這麼理想。

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