奇妙！鸟儿是这样学会一首新歌的

斑胸草雀

“斑胸草雀（Taeniopygia guttata）在进化过程中，逐渐学会了这样一种技能——将学一首新歌这样的复杂任务，先分解为多个简单的部分。”苏黎世大学神经信息学研究所的鸟类学家Hahnloser讲道，“这让它们能以最小的努力，扩大它们的‘曲库’。”

科学家们是在一项以不足月小鸟为研究对象的实验中获得这一发现的。每天，研究人员向鸟儿播放一首歌曲，鸟儿渐渐学会。一个月后，研究人员更改歌曲，鸟儿的鸣唱也随之改变。Hahnloser解释说：“在大自然中，鸟儿总是本能地跟随同一个物种的成年鸟儿鸣唱。”

研究人员对鸟儿所有的鸣唱进行了记录，并通过计算机逐一音节进行分析。结果显示，已经学会鸣唱ABC的鸟儿在学唱AC++B时，首先会改变音节C的音高，鸣唱为ABC++,然后才会鸣唱正确顺序的AC++B。已经学会鸣唱ABCB+的鸟儿，如果要学习鸣唱更复杂的AB++CB-，需要先同时学会鸣唱完整的音节B高音与低音。鸟儿为了能达到这一目的，往往会选择一种“迂回”的方式——先学会鸣唱AB-CB++。也就是说，鸟儿先将音节B分解为半音，然后再将其按照正确的顺序拼合起来。事实上，在这次实验中，大多数鸟儿都采取这一方式学会了新的音节。而当这些鸟儿成年后，他们就不再转变他们的鸣唱方式了。

“有趣的是，鸟儿所采用的这种应对策略，与当前计算机语言学使用的一种最好的文件比对算法相类似。”Hahnloser说，“这种算法只直接比对文件中的词组，而不考虑其准确的排列顺序。”通过比对数以亿计的文本，这种算法可以根据频次来预测两个单词的相似度。例如，电脑程序通过这个算法识别出“house”和“building”有相似的含义。与此类似的，这个算法也可以通过比对文本中包含词汇的相似性，从数以万计的文件中识别出与所给文本最相似的文本。“因此，现在的计算机科学家可能使用了与鸟类进化过程中使用过的相同策略，而这种策略鸟类已经使用了上百万年了。”Hahnloser说。

婴儿在学习其第一和第二语言的过程中是否使用了这一方法，目前尚无定论。然而Hahnloser坚信人类学习语言和鸟儿学习鸣叫这二者之间，有许多相似之处。有研究表明，鸟儿的鸣叫学习与儿童的语言学习惊人相似。例如，幼鸟和儿童均大量通过叠字来学习单独的音节（以儿童为例，单词“baba”和“dodo”）。该研究还表明，即使已经掌握了包含不同音节的拼读方法，幼鸟和儿童仍会继续采用之前的方法来学习新音节（仍旧以儿童为例，单词“rabbit”）。

Hahnloser在对鸣鸟最新研究成果的基础上，提出了这样一个假设：儿童在学习外语时同样采用类似的简化方法。他们在学习新的外语发音时（如法语中的鼻元音或卷舌音），会将其在最低限度上转换为自己熟悉的发音，而不去考虑其在外语中的确切发音。当然，这仍需要进一步的研究来确证。（字母代表音节；+和-代表正负半音程变换，++代表全音程变换。）

参考文献：Dina Lipkind, Anja T. Zai, Alexander Hanuschkin, Gary F. Marcus, Ofer Tchernichovski, Richard H. R. Hahnloser. Songbirds work around computational complexity by learning song vocabulary independently of sequence. Nature Communications, 2017; 8 (1) DOI: 10.1038/s41467-017-01436-0

科界原创

编译：雷鑫宇  编辑：张梦  程建兰

来源：www.sciencedaily.com