Repeated trill loss across a high-altitude mountain pass in the Rufous-collared Sparrow (Zonotrichia capensis) points at diverse factors that can shape vocal dialects
这项研究表明,穿越安第斯山脉隘口的红领雀斑复杂的鸣叫方言模式并非由环境变量或海拔所塑造,而是由季节性迁徙、创始人效应、文化漂变以及将高海拔种群与低海拔源头传统联系起来的从众传递共同作用的结果。
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鸟鸣声常被视为一种简单而优美的声音,但对于许多物种而言,它是一种具有独特地域口音的复杂语言。这些被称为“方言”的口音,会像人类语言一样,在不同的山谷间各不相同。几十年来,科学家们一直在争论这些差异产生的原因。一个领先的观点,被称为“声学适应假说”,认为鸟类会改变它们的鸣叫以适应环境。在茂密的森林中,声音会在树木间回荡并产生回声,因此鸟类可能会唱出节奏较慢、音符间隔较大的歌曲,以保持信息的清晰。而在开阔、多风的草地中,它们可能会唱出更快速、带有嗡嗡声的音符,以穿透噪音。这一理论假设景观塑造了鸣叫。然而,自然界很少如此直截了当,有时鸟鸣的模式似乎违背了物理学和地理学的规则,暗示着历史、偶然性和移动也扮演着与树木和风同样重要的角色。
一个研究小组致力于调查这些奥秘,他们在阿根廷崎岖的安第斯山脉中,对一种名为红领雀的小型常见鸟类进行了研究。这种物种分布于从墨西哥到南美洲最南端的广大区域,除了茂密的雨林外,几乎生活在各种类型的栖息地中。研究人员将重点放在一段长160公里的高山通道上,从低洼的山谷一直向上攀升至高耸的山峰。他们在沿途不同地点记录了44只个体鸟类的鸣叫,捕捉了每只鸟鸣叫声的独特结构。这种雀鸟的鸣叫通常由两部分组成:一段引导性的旋律,随后是结尾处快速且重复的颤音。这种最后颤音的速度和风格正是定义当地方言的关键。
研究小组发现了一个并不符合“环境决定鸣叫”这一简单观念的模式。随着他们向山上移动,方言并没有随着植被或海拔的变化而逐渐改变。相反,鸣叫声以一种令人惊讶的交替节奏来回切换。在通道的低端,靠近波特雷里洛斯(Potelerillos)的一个位置,鸟儿们的鸣叫带有非常快速且带有嗡嗡声的颤音。稍高一点的地方,在乌斯帕拉塔(Uspallata)附近,鸟儿们完全失去了那段最后的颤音;它们的鸣叫在没有嗡嗡声的情况下戛然而止。但当研究人员爬得更高,越过林线进入寒冷且多风的高海拔安第斯山区时,带有嗡嗡声的颤音在阿空加瓜(Aconcagua)方言中重新出现了。最后,在最高点拉斯库埃瓦斯(Las Cuevas)附近,颤音再次消失了。
这种拥有颤音、失去颤音、又找回颤音、再失去颤音的“锯齿状”模式,完全打破了鸣叫与景观之间的联系。如果环境是唯一的因素,人们会预期鸣叫声会随着空气变薄以及植物从灌木变为草地而平滑变化。然而,研究人员发现,颤音的存在与否与海拔或植被类型之间没有一致的关系。拥有嗡嗡声的鸟类既生活在低海拔也生活在高海拔,而没有嗡嗡声的鸟类同样也分布在低海拔和高海拔。这些方言之间的界限是尖锐且突然的,出现在景观看起来完全相同的两个区域之间。
研究人员提出,这种奇特的模式很可能是由于鸟类的移动和学习方式,而非环境的声音所导致的。他们认为,生活在山脚下、拥有较大种群规模的鸟类,代表了鸣叫声的原始“源头”。其中一些鸟类可能会在特定季节向山上迁徙,并将它们的鸣叫声带到高处。当它们到达居住在高耸山峰上的那些较小且孤立的群体时,它们会将自己的鸣叫声引入这些新种群。随着时间的推移,这些高海拔群体可能会保留这种颤音,也可能因为偶然性以及在幼鸟学习时恰好是谁在鸣叫,从而失去这种颤音。
这个“文化漂变”的过程意味着,一个小型的鸟类群体可能仅仅因为没有人能完美地传授某种复杂的鸣叫部分,或者因为少数个体恰好唱出了一个更简单的版本,从而意外地丢失了歌曲的一个复杂部分。研究表明,高海拔方言很可能是低海拔传统的衍生品,受这些随机事件和鸟类在不同海拔间移动的影响。在某些情况下,山脚下的鸟类甚至可能向从山顶下来的鸟类学习,从而在同一地点创造出混合的鸣叫。研究结果表明,虽然环境很重要,但种群的历史、个体的移动以及文化传递的随机性,是创造出鸟类交流中复杂且出人意料模式的强大力量。
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