医学与社会
2017年06月号
医学进展
HIV/AIDS 特别报道

从猴“讲话”理解人类语言进化

作者:黄希瑶

在人类语言进化的研究中,一个基本问题是,人类与非人灵长类动物之间缺乏明显的相似之处。多数科学家聚焦于声音可塑性(vocal plasticity)这一能力,即学习新声音或改变叫声结构(call structure)来应对社会或环境变化的能力。近期研究挑战了既往的三个观点:虽然鸣禽、鲸鱼、海豚和其他一些哺乳动物具有声音可塑性这一能力,但非人灵长类动物似乎并不具备此能力;非人灵长类动物没有声道,无法产生人类语言的声音;非人灵长类动物无法像人类对话一样进行话轮转换(Turn-taking)。
发声学习的主要动物模型是禽鸣习得,但禽鸣习得与人类语言学习之间存在重要差异。在大多数温带地区的鸣禽中,只有雄性鸣禽会鸣叫,并且通常在青春期后出现。此外,禽鸣是一种性选择特征,用于吸引伴侣,并与其他雄性竞争。因此,其功能与大多数人类言语和语言大不相同。另外,禽类有两个发声器官(鸣管),但无柔韧的声道结构。鉴于禽鸣作为言语模型的这几点局限性,有必要在其他哺乳动物中寻找合适的模型。
过去十年,研究已证实非人灵长类动物存在声音可塑性。成年非人灵长类动物会对婴儿发声做出反应。如果生命早期的婴儿更加主动地发声,则可更快地进展至成年叫声结构。在近期一项对狨猴的研究中,美国普林斯顿大学的Takahashi等人发现,亲代的声音反馈(即亲代只在婴儿发出叫声时才对婴儿叫声做出反应)直接塑造了婴儿的成年叫声结构;更多、更早的亲代反馈可致成年叫声更快出现。该结果与另一项研究结果相似,美国富兰克林与马歇尔学院的Goldstein等人发现,人类父母对婴儿发声的回应刺激了婴儿成年语言的发生。
一项非人灵长类动物声道结构的早期研究得出结论,猴和猿在解剖上不具有发出全部元音的能力。这种不足被用来解释为何非人灵长类动物无法讲话。但近期对猕猴和狒狒的研究显示,这些猴的声道可以发出类似人类的全部元音。在对猕猴的研究中,奥地利维也纳大学的Fitch等人在猕猴发声、做出面部表情及进食时对声道进行X光摄像,结果发现,它们的声道可以产生元音(测量指标为共振峰,即元音中因共振作用得到强化的频率)。所得到的猕猴共振峰空间与人类共振峰空间大致一样。在狒狒的研究中,法国科学研究中心的Boe等人通过声学分析、舌解剖测量和建模,评价了自然发音,并构建了有两个共振峰的元音空间。狒狒元音的范围类似于人类儿童。因此,这些猴的声道可发出类似人类语言的声音,但似乎缺乏认知、激励或发音机制来创造语言。
话轮转换是人类流畅对话的关键,并被认为是人类独一无二的技能。在一项研究中,圈养的黑猩猩无法进行话轮转换来获得食物奖励(需要两只黑猩猩协作)。然而,另一项研究发现,在资源减少时,圈养黑猩猩会更多地分享资源。许多非人灵长类动物展现出声音的话轮转换,黑猩猩和倭黑猩猩还观察到手势的话轮转换。
两项对狨猴婴儿的研究就话轮转换得出了不同的结论。美国普林斯顿大学的Takahashi等人跟踪观察发现,从出生至2个月大,亲代反应塑造了叫声结构,但未直接影响话轮转换的发生。美国加利福尼亚大学的Chow等人跟踪观察发现,从4个月大至12个月大,话轮转换习得,亲代的回应塑造了话轮转换行为。当婴儿叫声与成年叫声重叠时,亲代回应减少。这两项研究表明,狨猴亲代对其后代的回应塑造了叫声结构和话轮转换。
总之,近期这些研究在寻找非人灵长类动物的言语和语言起源方面显示了价值。然而,为何非人灵长类动物无法讲话这一问题仍未解答。
人类言语和语言是高度复杂的系统,具有多个组分。因此,我们不应期待找到一个单一非人类模型来解释人类语言的所有组分。为完全解释语言起源,研究人员必须寻找多个模型,既可以代表趋异进化过程,又可以代表趋同进化过程。例如,鸣禽和人类具有一组共同的基因表达谱,并且未在其他物种中发现。这些共同的表达基因主要涉及快速发音和声音排序。因此,猴可能缺少这些流畅言语和句法复杂的言语信号所需的表达基因。相反,许多鸣禽不会但许多灵长类动物会传递指示作用的信号——手势和发声,来指示捕食者或事物。
在类似于人类语言习得的发展过程中,各灵长类动物有许多不同(鸣禽也有许多差异)。在合作哺育的灵长类动物(狨猴和绢毛猴)中观察到声音可塑性及亲代在叫声结构和话轮转换中的作用的证据,可能并不令人意外。在这些物种中,种群成员帮助照料婴儿,这一系统类似于人类儿童保育。
早期人类可能面临了其他灵长类动物所未遇到的进化压力,该压力使我们复杂的交流系统适应了下来。语言对于大型合作性群体的协调活动可能非常有用,在这样的群体中,不同个体发挥了不同的作用,就像我们祖先所遇到的一样。神经学特化和遗传特化可能使人类发展出发音和排序能力,这些能力未在猴和猿中观察到。这里可能存在一些认知和动机方面的限制:如果个体无需复杂的言语信号便能茁壮成长,则缺乏动机进一步推进交流对话。最后,不同的感觉和运动系统可能是重要的。研究人员倾向于通过发声/听觉系统来评价语言,而猿研究已开始关注于手势交流的复杂性。
虽然非人灵长类动物不会讲话,我们仍可从非人灵长类动物学到许多有关语言进化的知识,不过前提是,我们研究了多个物种,并考虑了言语和语言的多个组分。
(作者:黄希瑶)
参考文献:Science 2017;355:1120-1122

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