馬達加斯加的獨特狐猴展現類似人類女高音的聲音技巧

·作者 Henderson·Engineering
馬達加斯加的獨特狐猴展現類似人類女高音的聲音技巧
重點
  • 環尾狐獺獨立演化出類似人類女高音的語音技巧。
  • 這種技巧稱為共振調整,能放大聲音並增強社會聯繫。
  • 研究分析了19隻環尾狐獺的錄影,證實口腔開合與音高變化的關聯。
  • 發現顯示人類與環尾狐獺的共同祖先曾獨立演化出相似的聲音技巧。

一個國際研究小組發現了第一個直接證據,顯示野生動物獨立演化出一種語音技巧,該技巧亦被訓練有素的人類女高音歌手所使用,而這種動物正是生活在馬達加斯加雨林中的環尾狐獺。這項研究發表於《PLOS 計算生物學》,由華威大學和都靈大學的研究人員進行,顯示環尾狐獺(Indri indri)——除了人類之外,全球唯一被知曉的唱歌靈長類動物——在演唱時能夠將口腔的開合與歌曲的音高協調起來,方式與人類歌手的訓練完全相同:音調越高,口腔開得越大。

環尾狐獺的聲音技巧

在人的聲音表現中,這種技巧稱為共振調整——隨著音高的上升而擴大口腔,以對齊聲道的共振頻率與聲音的諧波。這一效果可放大聲音,是古典聲樂訓練中的核心技巧,女高音歌手特別使用此技術以便在無麥克風的情況下將高音投射到音樂會大廳中。對於環尾狐獺而言,研究人員相信這一技巧具有類似的目的。這些動物能夠發出複雜而引人入勝的歌曲,穿越茂密的森林,增強家庭羣體間的社會聯繫,並警告鄰近羣體保持距離。

在這樣的環境中,能最大化高音傳播能力的唱歌技巧可能是使呼叫抵達目標聽眾與在地下消失之間的關鍵。

華威大學的通訊作者及榮譽研究員 Chiara De Gregorio 博士表示:「每當環尾狐獺的歌曲音高上升時,我們都能看到其口腔逐幀開得更大。這是一種精細的聲音與身體協調,我們通常將其與受過訓練的人類歌手相聯繫,而非來自森林樹冠的狐獺。」

該研究小組的發現基於對 19 隻野生環尾狐獺的 83 段影片錄影進行分析,結合了現場音頻與無標記運動追蹤技術——這是一種計算方法,能夠根據標準影片影像估算解剖特徵的位置資訊,而無需在動物身上附加實體標記。研究團隊逐幀追蹤每段錄影中上唇和下唇的位置,直接將口腔開合的變化與聲音頻率的變化進行比較。相關性始終存在:隨著音高的上升,口腔的開合度也隨之增加,這一關係是可測量且統計上穩健的。

都靈大學的第一作者 Filippo Carugati 博士表示:「將無標記姿勢估計應用於野外錄製的影像,使我們能夠不僅觀察環尾狐獺所發出的聲音,還能研究其背後的身體運動。這讓我們幾乎逐幀地研究動物在唱歌時臉部和口腔的運動,並將這些運動直接與音高變化聯繫起來。這是僅僅通過聆聽音頻無法捕捉到的。」

進化學的意義

這一發現最引人注目的意義在於進化學方面。人類與環尾狐獺的共同祖先約在 7400 萬年前共存。這兩個族系在整個時期內完全獨立演化,意即兩者並未從對方那裡繼承共振調整技巧。唯一的解釋是趨同演化——相同的功能解決方案在兩個相隔數千萬年的獨立族系中出現,因為在阻塞環境中投射高音的基本聲學物理推動了兩者朝著同一答案發展。這一結論與該研究小組先前的發現相輔相成,後者確認環尾狐獺在節奏和旋律特徵方面與人類音樂存在共通點——包括節拍、速度及音程模式——這表明,人類所認為的某些音樂結構特性,可能擁有比先前理解的更深層的生物學根源,

這些根源延伸至人類所佔據的靈長類樹之外。

獨立演化與音樂結構的關聯

環尾狐獺的發現對於理解音樂的生物學根源具有重要意義。這項研究不僅顯示了這些動物如何獨立演化出與人類相似的聲音技巧,還揭示了音樂結構可能源於更深層的生物學基礎。隨著環尾狐獺和人類的共同祖先在數千萬年前就已經分開,這一現象強調了進化過程中相似適應的出現,並引發了對於其他靈長類動物音樂能力的進一步探索。

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Henderson