在马达加斯加的雨林里,一只狐猴正在树上唱歌。它发出的声音像警笛一样尖锐,能穿透整片森林。更让人意外的是,它唱高音的方式,和人类歌剧演员几乎一模一样。
这种狐猴叫大狐猴(Indri indri),是世界上唯一已知会唱歌的狐猴。一项发表在《PLOS计算生物学》上的研究,第一次用逐帧分析的方式,看清了它唱歌时嘴部的动作。
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高音靠张嘴,不是靠嗓子
研究团队分析了19只野生大狐猴的83段视频。他们把野外录音和一种不需要标记点的动作追踪技术结合起来,逐帧追踪大狐猴上下嘴唇的位置,再把嘴张开的变化和发声频率的变化做对比。
结果很清晰:歌曲音调越高,大狐猴的嘴张得越大。它把张嘴的动作和歌声协调在一起,音调越高,嘴张得越宽。
人类歌手也会这么做。受过训练的歌手在音调升高时会主动张大嘴,让声音的共振频率和声道、谐波对齐,从而放大音量。这个过程叫共振峰调谐(formant tuning)。研究团队认为,大狐猴可能用了类似的机制。
对大狐猴来说,这可能是歌声能不能传出去的关键。它们复杂而悠远的歌声能跨越很远的距离,用来加强自己社会群体内部的联系,同时警告邻近的群体保持距离。在茂密的雨林里,能不能把危险信号传出去,差别可能就在这一点上。
逐帧看出来的秘密
研究共同作者、英国华威大学研究员、灵长类动物学家Chiara De Gregorio在一份声明中说:“每次大狐猴歌曲的音调升高,我们都能看到它的嘴张得更宽,一帧一帧地看。”她说,这种声音和身体之间精细协调,通常让人联想到受过训练的人类歌手,而不是一只在森林树冠上唱歌的狐猴。
另一位共同作者、意大利都灵大学的博物学家Filippo Carugati补充说,把无标记姿态估计应用到野外拍摄的素材上,让他们不只能看大狐猴发出什么声音,还能看到声音背后的身体动作。这让他们可以几乎逐帧地研究动物唱歌时脸和嘴怎么动,并把这些动作直接和音调变化联系起来。他说,光听音频是做不到这一点的。
人类和大狐猴最后一个共同祖先生活在大约7400万年前。研究团队认为,这意味着两个物种在发声方式上的相似,很可能是趋同演化的结果——在漫长的演化时间里,同一个解决方案被独立地找到了两次。
一只在雨林树冠上唱歌的狐猴,和舞台上的歌剧演员,用同一种方式把声音送得更远。
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