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985教授最新成果受關注,最新注冷在冷門領域為愛發電也快樂 |
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人類音樂和語言的成果起源與演化,是受关Science雜誌在2005年提出的125個最具挑戰性的科學問題之一。
人類從哪裏來?门领人類行為是如何演化的?這是非常令人著迷的問題。但在漫漫曆史長河裏,电也早期行為沒能留下影像資料,快乐科学而與行為直接相關的新闻大腦則很難留下化石,因此研究人類的教授近親靈長類動物就成了理解人類行為的最佳途徑。
近日,最新注冷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上發表的成果一篇論文,首次揭示了長臂猿雌雄“合唱”的受关配合機製,也為理解人類音樂的门领起源和演化提供了重要的數據和理論支撐。有趣的电也研究內容和結論,引發了媒體和公眾的快乐科学廣泛興趣。
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講,這並不是一個“高性價比”的研究領域。但一路走來,範朋飛從未想過轉行。他始終記得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分鍾。這種叫聲與其他動物有明顯區別,非常接近於人類的歌聲,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,雌性嚐試加入但失敗;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嚐試會以失敗告終,隻留下一段短短的、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,一定有什麽因素決定了合唱的成功或失敗,但是麵對大量錄音素材,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之前的想法:長臂猿可以通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,雄性長臂猿的叫聲裏存在大量1:2小整數節奏,以及1:1等時節奏。這些有規律的節奏能讓其他個體更容易感知到節奏的點在哪,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,當雄性隻想獨自唱歌時,歌聲通常沒什麽明顯的節奏感。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)
相比之下,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,缺少節奏變化,使得雌性長臂猿不知道什麽時候可以加入,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更高。它們主要生活在無量山海拔1600米到2600米的區域,這裏的食物資源相對較少,為了覓食時常麵臨雌雄分開的情況。而一旦相距超過30米,缺乏視覺信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。
那麽,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一些。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,它們或許正是通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,遠比一般人想象中更加困難。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”過長臂猿。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。盡管國外有人曾經成功“習慣化”了長臂猿,但發表的文獻中沒有提供可參考的細節。
聽說這個外地來的小夥子想要接近長臂猿,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?
範朋飛隻能憑著一腔熱血“瞎摸索”。最初長臂猿隻要一發現人,就會馬上逃跑,能看到它的時間僅有幾秒。過了將近一年時間,範朋飛才被允許遠距離地觀察它們。但再接近就非常艱難了。
意想不到的轉折點,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。可能是舍不得放棄難得的食物,長臂猿允許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人員。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,便緊跟上去。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,範朋飛從包裏拿出一個蘋果充饑,剛啃了一口,一抬頭,突然發現兩隻長臂猿就坐在他麵前的這棵樹上,距離不到10米。
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
從功利的視角看,動物行為生態和保護生物學研究是一個“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。但在曆經很長的研究周期後,可能隻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受關注度最高的成果。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,是團隊中一屆屆學生間接力跑般的傳承……
這個本科時就讀市場營銷專業的學生,憑借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高校的教授。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。
“反正我從沒想過轉行。”範朋飛笑著說。他挺滿意這樣的人生:隻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,他希望能通過自己的科研工作,讓更多人了解長臂猿,愛上長臂猿,自發地保護長臂猿。他希望能為這些岌岌可危的野生動物做更多事情。
“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。
相關論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.12.071
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