高考才考完一门,果壳已经压中两道题了!又到了一年一度的全民高考季,今天上午,各地高考作文题纷纷放出,其中一个题目格外别致:花解语,鸟自鸣(江苏卷)。我一看,哎呦喂,我们果壳怎么又压中高考题了!(啧啧啧这才考了一门,已经压中两道了,另一道是啥?戳这里)下面这位朋友曾经就是研究鸟语的,当他在林间穿梭录鸟鸣的时候,满分作文就这么水到渠成了!图片来源:微博@人民日报我的大学专业是录鸟叫。
大约每年四、五月,许多鸟类进入了繁殖期,公鸟互斗,雌鸟围观,新鲜的大四学生也在为毕业忙碌。这是一年最好的季节。白头鹎,可见其脑袋上的“白头”。这部分的羽毛在激动时会炸开,形成头冠一样的形状。这种现象在繁殖期的雄性身上很常见,这张图炸得还不够明显。拍摄者:Hal and Kirsten Snyder,图片来自hbw.com鸣禽把妹、竞争时都比较文明,歌声是它们的武器。
白头鹎就是这样一种以鸣管为利剑的鸟类。白头鹎(Pycnonotus sinensis)俗名白头翁。当它们叫得正欢的季节,我们这些录鸟叫的人就会在学校里到处跑录下它们的歌声。白头鹎是一种心大的鸟类,它们喜欢生活在人类聚居的地方,这里天敌少,只要绿色够多,食物和栖息地也不是问题。环境普遍更好、人对鸟也更加友善的校园自然是合适的栖息地。在我家窗户外面理翅膀理得不亦乐乎无视人类的白头鹎。
况且,大四的学生那么懒,能就近收集到足够的数据,当然不愿意跑远了。所以,每天早晨和下午——这是白头鹎繁殖季最爱叫的时间段——我,一个录了几年鸟叫的大四学生,就会拿着一尺来长的定向话筒,跟狗仔一样满学校跑,寻找白头鹎的踪迹,找到后就端起家伙开始录音。繁殖期的雄性白头鹎喜欢站在孤树、电线杆等显眼的地方叫,它们唱歌的目的就是为了和别的雄性竞争,也为了吸引异性。
雄鸟们会划分领域,然后对着周围的同类狂喊:“这地盘是我的!男的都不许侵犯!我特别性感,妹子快来!”翻译成白头鹎的语言,听起来是这样的:白头鹎唱出来的声音分成三种。这三种叫声都说了啥?“各位美女,走过路过,不要错过”上面这个音频第一截的那种鸟叫,叫鸣唱(songs),许多个鸣唱连起来的歌声十分婉转悦耳。鸣唱可以理解为一段长语句,它由若干个音节组成,同一地区的同一种鸟类的鸣唱较为固定。
通常情况下,繁殖期的雄性才会特别频繁的发出鸣唱。“吃了吗”“没吃呢”“没吃回家吃去吧”第二种叫叫声(calls)。相对鸣唱,叫声短粗、单调,但无论什么时候哪个性别的白头鹎都会这么叫。如果对这种鸟不熟悉,很容易会把这种叫声当成麻雀叫。但当你认识了这种声音,就可以寻着它去找到白头鹎,找鸟时耳朵常常比眼睛更好用。超凶!两只斗起来的白头鹎。拍摄者Dr. Raju Kasambe,图片来自维基百科“呔!
孙zei!”最后一种叫警戒叫声(alarm/warning call)。白头鹎的警戒叫声是噪杂、沙哑、快速弹动的“da·da·da”声。这种声音,是在亲鸟发现有掠食者或其它雄性时表现紧张情绪的声音,也有报警和驱逐的作用。这几种声音,就构成了白头鹎的“语言”。拿着那么大的定向话筒在学校里录音,常常会收获姑娘们异样的白眼,因为指不定哪只白头鹎就站在女生宿舍的窗前。
有时候,从不害羞的非洲留学生们会好奇的冲过来问:“腻们在甘森末?”刹那间鸟儿惊飞,一整条录音也就毁于一旦。一方鸟语一方情我一听你就是个“外地人”鸟叫录下来可不是为了玩,自然是有课题要做。我们研究的是白头鹎的方言。是的,不光是人有方言,鸟儿也有。像白头鹎这种典型的留鸟,各个区域内有较为稳定的群体,各个群体之间独自发展出了不一样的唱法。
它们的每一个鸣唱,可能长度不同,音节数量、组成不同,甚至音色也有差别。但在同一个方言区之内,唱法又有较高的一致性。正好似人类的“十里不同音”,鸟类的方言不光有大尺度上的宏地理差异,在几公里甚至几百米的不同群体内,也有明显的微地理方言。
科学家就曾经发现,北非橙簇花蜜鸟(Nectarinia osea)在20-30米的尺度上,就能划分出明显不同的鸣声群体(Noam Leader, et al. 2000.)。这样的现象在白头鹎身上也很明显,我们学校内的白头鹎就和隔着几座小山几个小湖之外的森林公园内的叫法不一样。录鸟叫时最恨的鸟类:伯劳。伯劳一叫,小鸟经常就安静了。
这是一只棕背伯劳(Lanius schach),拍摄者:Jerry Ting。既然我们都能听出白头鹎方言的差异,白头鹎能听出来么?或者说它们是否会对讲不同方言的同类区别对待?我们不知道。所以,得设计个实验来试一试。想要考验一种鸟类对不同方言的反应,我们就需要做回放实验:把处理好的鸣唱样本,放给鸟儿听,看看它们是啥反应。
于是,我们得拿上一个接着手机的小喇叭,搁在白头鹎领地的树丛当中,一遍遍的播放鸣唱样本。作为对照组的黄臀鹎(P. xanthorrhous)。黄臀鹎和白头鹎关系较近,鸣唱有些相似但也明显不同,我们的实验对象对黄臀鹎的鸣唱完全没反应。雄性白头鹎那小小的大脑意识不到发出鸣唱的不是同类,会以为那是个入侵者,于是激动起来。雄鸟往往会先飞近声源,寻找查看这个潜在的竞争对象,然后想方设法把对方驱逐出去。
然而,喇叭不是那么好赶走的。雄鸟没有办法,可能会发出“da·da·da”的警戒叫声,可能会跟着鸣唱起来,用这些方式和敌人决斗。来吧!来战吧!你快给我滚!躲在一旁的我们,就会记录下这只蠢雄鸟和喇叭之间的距离,是否会发出警戒叫声,疑惑了多久开始唱,对唱了多长时间,中途有没有飞走又飞回来……这些指标,都能转化成统计数字,让我们知道雄鸟对不同地域的同类鸣唱反馈有没有差异。
白头鹎有4个亚种,长江流域见到的都是指名亚种(P. s. sinensis),在华南地区分布着两广亚种(P. s. hainanus),在台湾分布着台湾亚种(P. s. formosae),在琉球群岛上还有个琉球亚种(P. s. orii )。拍摄者:Didier Buysse,图片来自dbuysse.free.fr鸟类的方言变化和群体的分化有关,因此,对方言的研究可以为这个问题提供线索。
我们的回放实验发现,武汉地区的白头鹎指名亚种并不会把桂林地区的两广亚种的鸣唱当成是异类,这说明它们的方言虽然有明显分化,但依旧没有变成两门语言。针对这两个亚种的线粒体DNA、核DNA研究也发现,这两个亚种的关系极近,与方言研究的结论相符。按照不同证据,得出的白头鹎四个亚种和台湾鹎(P. taivanus)的分类关系。分子生物学证据显示,如果认为台湾鹎是独立物种,那白头鹎就是个并系群。
图片来自:Bailey D. Mckay, et al. An empirical comparison of character-based and coalescent-based approaches to species delimitation in a young avian complex. Molecular Ecology (2013) 22, 4943–4957.好几年过去了,我依旧会怀念当初拿着话筒、喇叭满世界找鸟的日子。
好在大概是因为全球变暖,白头鹎这种典型的东洋界鸟类正在快速北扩,如今在北京也常能听到它们的鸣唱。内文未标注来源照片都是我自己拍的,录音由我们课题组录制。感谢我的导师杨晓菁老师对本文的审阅。本文经授权转载自公众号花蚀的人间观察(NewMediaBusiness)一个AI生物系的学生这次作文满分了吗?
下面这位就是压中了另一道题的果壳少年中学生朋友们还不赶紧关注一下果壳少年ID:guokr_junior果壳为中学生量身打造的知识产品还不快关注一下!果壳网ID:Guokr42果壳整天都在科普些啥啊!吓得我二维码都歪了!为啥这样的二维码也能扫?扫码发送【二维码】告诉你原理~点个赞吧!