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听说海豚聊天都是自带表情包的?不,人类想多了

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

  来源:果壳  

  一直以来,人类都幻想能和海豚这类智商颇高的动物进行交流。因此,弄明白海豚与同类交流的方法,或许就能撬开人类与海豚交流的大门。

  最近网上很火的一个说法是,海豚能够利用声呐系统,以全息图的形式把自己曾经接收到的信息直接发送给同类——这相当于聊天自带图片和表情包,比人类苍白的语言生动多了!

  不过——很抱歉,这目前还只是人类一厢情愿的幻想。

  看见海豚的声音?

  这一说法来自于一个致力于研究海豚感知与交流的团队——Speak Dolphin。他们在 2016 年发表了一篇期刊论文,详细地介绍了将海豚的声呐回波可视化的结果[1]。按照 Speak Dolphin 团队的说法,“这是人们第一次看见海豚听见的东西。”

Speak Dolphin 团队训练雌性瓶鼻海豚 Amaya 对着目标物体发出回声定位用的声波,即声呐声波Speak Dolphin 团队训练雌性瓶鼻海豚 Amaya 对着目标物体发出回声定位用的声波,即声呐声波

  海豚是少有的具备声呐系统的动物。它们发射声波,当声波遇到障碍物时会被反射;通过接收被反射的声波(即回波),海豚就能判断障碍物的位置,包括距离与角度。Speak Dolphin 团队想知道,海豚能不能通过这些回波,知晓障碍物的外观细节,以及这些回波在海豚大脑里的影像是什么样的。

  于是,他们训练了一头半圈养的雌性瓶鼻海豚,让它对一系列物体发射声呐声波。随后,他们用水听器录制了声波被物体反射后的回波,并将这些回波用特定的装置(CymaScope)转化为图像。

 用水听器录制反射的声波 |汉化:喵鱼酱 用水听器录制反射的声波 |汉化:喵鱼酱

  简单说来,CymaScope 装置可将录制的声信号转化为电信号,由此激发装置小格子里的水震动,在水面形成声波所反馈的图像。

利用 CymaScope 装置将被十字塑料管和泡沫立方体反射的回波可视化后形成的图像 利用 CymaScope 装置将被十字塑料管和泡沫立方体反射的回波可视化后形成的图像 

  当海豚对十字塑料管和泡沫立方体发射声波之后,CymaScope 对这两个物体反射的声呐回波进行处理,最终出现了十字和正方形的图像——这可能就是海豚通过回声定位听到的物体模样。由此可以推测,海豚接收的回波不仅能反馈物体的位置信息,还能反馈它们的形状轮廓,甚至还能呈现一些细节。

海豚通过声呐所听到的前面那位受试科学家可能是这样的海豚通过声呐所听到的前面那位受试科学家可能是这样的

  聪明的你也许发现了,这样的研究结果似乎和医院里的超声成像有点儿类似。确实如此,但将海豚声呐的回波转化成图像来观察,这还是第一次。而且,这些图像还被3D打印了出来——海豚接收的回波极有可能展示出障碍物的三维结构,而不是单纯的二维图像。

将可视化后的回波3D打印出来的成品 将可视化后的回波3D打印出来的成品 

  然而,这并不意味着我们找到了海豚向同类传送和接收全息图的证据,甚至还差得很远。首先,Speak Dolphin 团队只是收集了海豚声呐的回波,然后转化成图像;并没有真正地捕捉到海豚接收到回波后在脑内所形成的影像。其次,Speak Dolphin团队所说的“海豚向同类传送全息图”的证据,其实只是他们将一头海豚的回波放给另一头与之不曾有过交流的海豚听,然后发现后者能够理解回波的含义;并不是由一头海豚直接将自己接收到的回波再传递给同类。因此,对于他们的一些说法,学界仍存在质疑与争议。

  也不要小瞧海豚的视力

  海豚运用声呐系统进行导航和避障的能力超强,导致人们经常忽视了它们的视力。其实,海豚的视力极佳,无论是在水上还是在水下,只要光线充足、能见度高,它们都能看清面前的事物。而在光线昏暗的区域,视力不够用了,声呐系统就会大显身手。通常情况下,海豚会将视觉与声呐获得信息进行整合,以感知周遭环境[2]。

  怀有好奇心的海豚很喜欢观察人类,只是由于眼睛长在两边,它们的观感应当与鸟类更相似——当它们侧面对着你的时候,才是真的在观察你。

出一天野外,拍了一堆中华白海豚出水时的眼睛。仔细一看眼白都很大,原来它们根本不想看我,都在注意水下世界…… | 喵鱼酱出一天野外,拍了一堆中华白海豚出水时的眼睛。仔细一看眼白都很大,原来它们根本不想看我,都在注意水下世界…… | 喵鱼酱

  把人类语言教给海豚?

  Speak Dolphin 团队还一直尝试破译海豚的语言。他们教过海豚一些包含名词、动词的人类语言,尝试与它们进行交流与互动[3]。至于海豚能否将接收的回波原封不动地发出,从而把自己的感知传递给同伴,目前暂无定论;严谨地说,这些目前还只停留在 Speak Dolphin 团队的猜想阶段,并没有被证实。

图丨speakdolphin.com图丨speakdolphin.com

  不过,即使海豚能够听懂人类的语言,它们大概也不会把人类语言运用到与同类的交流上。

  海豚用以和同类交流的通用语言主要是“哨声” (whistles)。海豚能够发出各种不同的声音,包括用于和同类交流的“哨声”、用于回声定位的“咔嗒声”(clicks),以及奇妙的咕噜声、吱吱声、尖叫声等等。此前有研究发现,每一头海豚都有自己独特的哨声特征,它们可以通过聆听对方的哨声来判断说话的是敌是友(听起来似乎和我们辨认说话人的音色一样)[2]。

  用鼻道发声

  海豚能够发出不同的声音,但它们并不用嘴巴“说话”,喉腔里也没有声带。海豚通过操纵呼吸孔和鼻道的肌肉来挤压空气,从而发出声音,人类大概只有在鼻塞期间才能稍有体会。

海豚头部截面图 | 汉化:喵鱼酱海豚头部截面图 | 汉化:喵鱼酱

  例如,当海豚进行回声定位时,鼻道里猴唇上下方的气囊之间会泵送空气,激发猴唇振动,发出声波[4];声波经由前方的额隆汇聚后向着远处发射。额隆由脂肪和结缔组织构成,整体就像是一个折射率可变的光学透镜,在声呐系统中起到了重要的作用,包括过滤频率过低的声波[5]。

  学会新的哨声 

  因为哨声在海豚的交流发挥了重要的作用,另一个研究海豚的团队 Wild Dolphin Project 因此想出了一招:发明一些新的哨声给海豚洗脑!

  Wild Dolphin Project 团队的负责人丹尼斯·赫尔津(Denise Herzing)已经与加勒比海的某群定居型的大西洋点斑原海豚相处了 30 多年。这些年来,她和队友一直追踪着这群海豚,也与它们共游玩耍,这是建立在信任和自愿基础上的交流[6]。他们发明了一些新的哨声,赋予每个新哨声特定的含义,并在日常和海豚互动、玩耍的时候播放这些哨声。说不定,海豚们能够记住这些新哨声,甚至在交流的时候用到它!

赫尔津与海豚同游 | Wild Dolphin Project赫尔津与海豚同游 | Wild Dolphin Project

  他们使用了“鲸类听力和遥测”(Cetacean Hearing and Telemetry,简称 CHAT)装置来探测并分析海豚的声音,这是一种能够在水下开展实时语言解析研究的装置。尽管科学家们还未破译海豚的语言,不可能完全弄明白它们在说什么,但只需探测一个哨声并不困难——只要在水下与海豚共游的时候携带着 CHAT 装置,就能随时知道海豚有没有发出你想要的哨声。

  赫尔津他们做到了。2013 年 8 月的某天,赫尔津正携带着 CHAT 装置与海豚共游,突然她听到 CHAT 装置将海豚的一个哨声翻译成了她熟悉语言:sargassum(马尾藻,一类海藻)[7]。

 一只大西洋点斑原海豚正在玩马尾藻 | Wild Dolphin Project 一只大西洋点斑原海豚正在玩马尾藻 | Wild Dolphin Project

  “哇!我们匹配到了一个词!”赫尔津震惊了,这说明他们长久以来对海豚的语言洗脑教学有了成效——海豚有可能正在用这个词语和同伴交流,告诉同伴(也或许是赫尔津)跟马尾藻有关的一些内容。

  这是一项激动人心的发现。或许在未来,哪怕科学家们不能完整破译海豚的哨声,也可以用自创的哨声与海豚进行交流。当前,这项研究的进展仍然处于非常初级的阶段——迄今为止,赫尔津他们只发现海豚提过这一次“马尾藻”,之后便没再提到过。它们到底有没有理解这个哨声代表着马尾藻的意思,抑或只是单纯的鹦鹉学舌?尽管还有诸多不确定,但人类与海豚交流的可能性依旧值得期待。

图 | Liah McPherson / Wild Dolphin Project图 | Liah McPherson / Wild Dolphin Project

  海豚是否有自己的语言?如果有,这些语言里是否有词汇和语法?更夸张点儿,海豚是否会把自己的文化通过语言交流一代一代地传承下去?这些是全球的鲸类交流研究学家都非常好奇的话题。

  但目前为止,严谨的科学家们没有一个敢打包票说:“没错!就是这样的!”他们一直埋头在这些研究里稳中求进,生怕有一点儿新发现就被过度联想。海豚用语言传承文化的想法当然是非常浪漫而吸引人,但是请再多给科学家们一点儿时间,也许真相并没有这么理想。

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