圖片來源：wikipedia
撰文｜科迪·科捷（Cody Cottier）
翻譯｜王越
儘管人類語言千差萬別，但它們都遵循著一些通用規則。這些規則比我們通常所知的語法和句法更為基礎，它們植根於統計規律，可以預測我們使用某些詞彙的頻率以及這些詞彙的長度通常是多少。這些規律如同內建的“護欄”，確保語言易於學習和使用。
現在，科學家在鯨魚的歌聲中也發現了相同的規律。兩項新研究表明，人類與鯨類在聲音交流方面演化出了驚人般相似的解決方案。以色列希伯來大學的心理學家茵芭爾·阿爾農（Inbal Arnon，其中一項研究的合著者）指出：“新發現恰好支援這種觀點：我們不應將人類語言視為完全獨立的現象，而更應關注它與其他交流系統之間的共性。”
在一篇發表於《科學》（Science）的論文中，阿爾農的研究團隊分析了在南太平洋新喀里多尼亞海域記錄的座頭鯨歌聲，時間跨度達到八年，發現其歌聲嚴格遵循齊普夫頻率定律（Zipf's law of frequency）。這一數學冪律是人類語言的一個顯著特徵，體現在我們使用詞彙的頻率上：任何語言中最常用詞彙的使用頻率是第二常用詞的兩倍，是第三常用詞的三倍，以此類推。
但在分析這些錄音之前，研究人員首先需要從一連串怪異的嘟囔、尖銳的高音和低沉的嗚咽聲中，識別出類似“詞語”的片段（儘管這些聲音並不具備實際含義）。科學家發現自己面臨著新生兒初學語言時的困境——於是，他們很自然地從新生兒的行為中尋求啟發。阿爾農解釋道：“人類嬰兒接收到的是一連串連續的聲學訊號，他們必須弄清楚‘詞語’在哪裡。”
人類嬰兒利用的策略在語言學中被稱為 “轉移機率”（transitional probabilities），即捕捉成人說話聲音中的非常規組合。每當識別出成年人語言中較為少見的音節組合時，往往就定位到了詞語之間的分界，因為特殊的音節轉換很少會出現在某一單詞的內部。
當研究者仿照人類嬰兒的方法來分析鯨魚的歌聲時，資料與齊普夫頻率定律完美吻合。研究人員將原始資料隨機打亂1000次生成對照樣本，所有打亂後的資料都完全無法匹配齊普夫頻率定律，這強有力地證明了這種規律出現的非隨機性。“我們都驚呆了，”蘇格蘭聖安德魯斯大學鯨歌專家艾倫·加蘭（Ellen C. Garland，研究合著者）坦言，“雖然有證據表明這種規律出現在鯨歌中的可能性，但我們壓根沒想到真的會成功。”
為何鯨類與人類會獨立演化出相似的交流行為？要知道，二者最近的共同祖先也要追溯至約1億年前，一種類鼩鼱的生物。遵照齊普夫頻率定律分佈的詞彙，似乎有助於嬰兒對語言的掌握。一些語言學家推測，正是這種易於學習的特性，促成了如今詞彙分佈的規律。“當輸入的資訊按這種方式組織時，你的學習效率會更高。”英國愛丁堡大學的認知科學家西蒙·柯比（Simon Kirby，研究合著者）解釋道。
換言之，語言結構可能很大程度上是代際傳遞方式的產物。因此，研究團隊推測，齊普夫頻率定律不僅存在於人類語言中，也可能出現在任何透過文化學習（個體間傳授）掌握序列發聲訊號的動物中，例如鳴禽、蝙蝠、大象、海豹、海豚及鯨類。柯比稱它們為“奇特物種大雜燴”。而其他大多數透過聲音交流的動物（狗，青蛙和魚類等）使用的發聲訊號被認為是基因預設，而非後天習得的。
我們現在知道，至少鯨魚與我們的交流系統共享一個關鍵要素，這一發現契合了在科學家間日益普遍的觀點：人類並非我們想象中那樣獨一無二。人類的語言能力實則建立在多種生理與認知特徵的組合之上，其中許多特徵廣泛存在於動物界。
在美國石溪大學博士後梅森·揚布拉德（Mason Youngblood）發表於《科學·進展》（Science Advances）的另一篇論文中，展示了鯨歌另外兩項與人類相似的語言特徵：其一是簡潔律——人類語言中某一詞彙的使用頻率與其長度呈反比；其二是門澤拉特定律（Menzerath’s law）——語言結構（如句子）越長，其組成單元（如從句）就會越短。
揚布拉德發現這兩種模式在座頭鯨的歌聲中尤為顯著，但也存在於其他鯨類之中。他解釋道：“這些規律揭示了動物如何以最短的時間和最少的能量傳遞儘可能多的資訊。”
儘管將鯨歌與人類語言進行類比看上去有一定的合理性，但研究者也提醒不要過度解讀。“鯨歌不是語言，”加蘭直言。她指出，儘管鯨鳴顯然承載某種意義，但多數專家認為其遠未達到人類語言的深度與複雜性。最關鍵的是，座頭鯨的聲音無法像人類語言那樣，能用無數種不同的方式重組來表達新的概念。一首完整的鯨歌毋庸置疑能傳達明確的資訊，但其中的“詞語”似乎缺乏獨立含義。從這個角度看，鯨歌更近似於音樂，而音樂也恰巧遵循齊普夫頻率定律。
儘管如此，鯨歌與人類語言之間的相似性依然令人震撼。英國聖安德魯斯大學生物學家盧克·倫德爾（Luke Rendell，未參與研究）認為，這些發現或許“揭示了演化過程中的一種深層規律：生物會趨同演化出某些特定的學習機制，或者演化本身就被限制在某種特定的學習機制之中。”換句話說，對鯨歌的研究或許能夠為我們實現物種之間的複雜交流提供一種可能性。
柯比在此基礎上進一步提出，齊普夫頻率定律及其他語言法則可能是“文化演化系統的指紋”，凡是突破文化學習閾值的動物都可能具備。“這很可能是認知系統組織形式的基本特徵。”他補充道。
本文選自《環球科學》5月刊“前沿”欄目。
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