“点击查看象群聊天记录”

旅行   2024-08-12 11:02   北京  


8月12日是世界大象日(World Elephant Day),旨在呼吁人们关注身处迫切困境的非洲象和亚洲象。



01

对方在群聊中@了你


前段时间,动画电影《你的名字》在院线重映了,不知道各位有没有和小(N)伙(P)伴(Y)一起去电影院回顾呢?


《你的名字》2024暑期内地重映版海报


所谓“人有人言,兽有兽语”。尽管我们早已习惯了用名字这一符号来称呼彼此;不过,放眼自然界,恐怕仅有很少几种动物会这样做。“来者何人?报上名来。”“XX,过来搭把手儿。”——为宣示身份而“报名”,为确保信息能有效传达给特定的交流对象而“点名”,这样的过程潜移默化地贯穿在我们的日常生活中;正如我们在使用社交软件的群聊功能时,会设定自己的“群昵称”并在回复具体消息时@某位群成员。



然而,或许是受大脑发育水平与社群结构复杂程度的影响,名字像是某种“奢侈品”,以致大多数动物并未进化出包含“私信”功能的语言系统;另一方面,个别物种(如海豚与鹦鹉)则独辟蹊径:通过模仿其他同类个体的特殊叫声来称呼对方;但这种“命名系统”显然与人类语言中的名字不同【1,2】


海豚:“我寻思我这也妹油口音呐……诶,你咋学我说话㖏?” 图片来源:National Geographic


近期的一项新研究显示:非洲草原象会使用类似名字的特殊叫声打招呼【3】。科学家指出,与海豚、鹦鹉等不同,大象通过一段特殊的叫声组合而非模仿被呼叫者的叫声来称呼对方,而这更接近于名字在人类语言系统中的作用方式。


研究人员使用特定录音设备采集大象的叫声,并结合机器学习分析不同叫声的内容与含义。(图片来源:Colorado State University 


研究团队历时四年,在肯尼亚跟踪、观察大象的行为并采集其叫声,根据大象的行为反应(如:张口、扇耳、朝声源处靠近、发声回应等),确定每段叫声的发出者与接受者。实验人员曾向一群大象回放一段事前录制的大象叫声,结果只有一头大象做出回应,而象群内的其他成员则不为所动,暗示这段被录下的叫声中或许包含类似名字的信息,而被“点名”的大象随即作出回应。为此,研究团队训练了一个机器学习模型,通过分析叫声的声学特征发现,不同大象呼叫同一头大象的叫声中包含相似的“标签”,表明大象能“点名”与想交流的对象“私聊”。实验人员还发现,当对一头大象播放包含其“名字”的叫声录音时,大象会通过发出叫声、朝音源方向靠近等行为快速回应,而对其播放不含“名字”的叫声时,大象并未表现出明显的行为反应。



大象“玛格丽特”(Margaret)在听到包含自己“名字”叫声录音时(上),竖起耳朵并发声回应;当播放包含其他大象“名字”的叫声录音时(下),“玛格丽特”并无明显行为反应。(视频来源:Nature Portfolio)


《说文解字》中说,“名,自命也。”名字的诞生象征着自我意识的萌芽,而与靠“名字”称呼彼此如出一辙,大象是少数通过镜像实验、能认出镜子中自己的动物【4】这反映出一种高度发达的抽象思维能力。尽管大象与人类的进化轨迹早已在数千万年前分道扬镳,这些“地表最强巨兽”所表现出的非凡智力与丰富情感却时常令我们倍感亲切,而对大象叫声的研究也有助于我们理解人类语言的起源与发展。


在发现面前明明没有路却出现了“另一头”同样被用粉笔涂上记号的大象时,亚洲象“开心”(Happy)用长鼻摸起自己脸上的粉笔记号,说明她认出了面前的大象其实是镜子里自己的倒影。(图片来源:PNAS


02

有味道的“表情包”


当我们对象鼻的力量与灵巧啧啧称奇时,却很可能忽略了大象在动物界堪称首屈一指的嗅觉。基因组学分析指出,大象拥有约2000个编码嗅觉受体的基因,是狗的两倍多,更是人类的约五倍【5】。对于大象而言,五花八门的气味就像形形色色的表情包,承载着缤纷多样的信息与情绪。不过,大象这些“别有韵味”的表情包,在人类看(wén)来未免有些“超纲”……



大象具有一套复杂的“问候仪式”。来自维也纳的研究人员对津巴布韦贾富塔保护区(Jafuta Reserve)内的象群进行了为期两个月的观察,记录了大象相遇时打招呼的方式。结果显示,除注视、发声、触摸、摩擦等常见的肢体动作之外,在超过70%的问候场景中,大象会借助嗅觉信息(颞腺泌液、排汗、排尿、排便等)表示亲昵【6】


大象“多玛”(Doma,♂)和“塔图”(Tatu,♀)打招呼,发出叫声、触摸彼此并撒尿排便。(视频来源:Nature Portfolio


大象具有极其丰富的社群行为。两头大象在互相交流时,常会用象鼻嗅、触彼此的外耳、口腔、肛周、外阴等部位,以示问候与友好。这在发情期的异性个体之间往往更为频繁。(图片来源:ElephantVoices)

尿液与粪便常被视为不洁的象征而令人避之不及,但对大象而言,尿液与粪便中包含海量的化学信息。凭借出色的嗅觉与记忆力,大象能从这些气味中识别出同类的身份、情绪与生殖状态,使其在见面时无需言语即可了解对方的近况。


事实上,粪便也是科学家们长久以来用于了解大象的重要工具之一。通过分析粪便中残存的各类激素(如反映应激水平的糖皮质激素与反映生殖状态的多种性激素等)代谢物浓度,人们得以推测大象近期所遭遇的生存压力与繁殖活动,并由此及时评估大象的生理健康【7】此外,新鲜的粪便表面带有一层薄薄的消化道上皮细胞,通过提取并分析其中的DNA,科学家们可以估算出某一地区大象的数量、性别比与亲缘关系等种群信息,助力“象口普查”。


“屎到淋头”


如果说粪便是大象用来宣示自我的“表情包”与“名片”,那么尿液则是大象在长途跋涉中常用的“打卡小贴士”。大象平均每天会产生超过50升的尿液。研究发现,在旱季的非洲草原,大象会用长鼻卷起土壤并喷入口腔,而这些土壤中可能混有其他同类的尿液。通过开口于口腔顶壁的犁鼻器,大象可以“读取”尿液中的化学信息,从而获知短期内路过此处的其他大象的个体状态;借助“气味坐标”找到发情中的配偶,或沿着同类留下的“打卡点”、一路找到食物与水源【8】这些错综复杂的“气味坐标”与河流、湖泊、林地等一同构成了大象脑中缜密的记忆地图,作为重要的生存指南在大象家族中世代传承,见证并护佑着一代代“象民”的繁衍生息。


博茨瓦纳,一头大象用长鼻卷起浸有同类尿液的土壤,“读取”其中的化学信息。(图片来源:Nature Portfolio


03

象群乱不乱,大佬说了算


作为高度社会化的动物,大象拥有复杂的社会结构和社交行为,其家族群由具有血缘关系的母象及其未成年后代组成,彼此亲密无间,通常由最年长且经验最丰富的母象担任首领(“女族长”),公象则会在成年后被逐出家族群。这些“离家出走”的“半大小子”有时也会结伴活动,和年龄各异、来自不同家族的公象组成“兄弟连”。与家族群相比,这种公象群相对松散,群内成员行动相对独立,很少整天黏在一起。


博茨瓦纳北部,博泰蒂河边的非洲草原象全雄群图片来源:

https://www.sohu.com/a/416923685_114911)

虽然公象群中并无德高望重的女族长,但也需要几位年长体壮、阅历丰富的“大佬”(研究者称为older-larger)坐镇。在野外,尽管公象在15岁左右即已达到性成熟,却一般到30岁才会迎来首次交配,毕竟在求偶争斗中,初出茅庐的年轻公象由于体型、经验上的劣势,往往不是“大佬”们的对手。站在种群的角度上看,“大佬”们的存在能有效压制年轻公象体内的睾酮水平,从而对后者的行为起到规范作用。反之,在缺乏“大佬”坐镇的地区,当地的年轻公象则容易胡作非为。20世纪90年代,南非匹林斯堡国家公园曾引进了十头小公象。这些小象作为亲历猎杀的幸存孤儿,被引入园内时普遍不满十岁。然而,由于公园内缺少大公象,这些无人管教的“后生仔”在长大后很快化身“古惑仔”——狂暴期延长且行为完全失控,在1992~1997年间杀死了园内的40多头犀牛,直到园方于1998年引进了六头壮年公象,才最终令这群无法无天的年轻公象逐渐规矩起来,行为与体内激素水平也随之回归正常【9】


处于狂暴期的公象


狂暴期(musth)是成年公象高度性活跃的时期,也被称为“性错乱期”(sex insanity)。此时公象体内的睾酮水平可飙升至平时的几十倍,性格暴躁且极具攻击性,颞腺肿胀并产生具有浓烈气味的油状分泌物,同时伴有拖曳象鼻、张开双耳、滴尿等行为。(视频来源:ElephantVoices)


2014年,南非,一头黑犀遭到一头处于狂暴期的公象攻击,被象牙刺穿腹部而死。(图片来源:DailyMail)


研究表明,年长公象作为“兄弟连”的主心骨,会在进入未知或危险环境时充当向导,为后辈引领去路【10。生活在博茨瓦纳马卡迪卡迪盐沼国家公园(Makgadikgadi Pan National Park)的大象常常为了饮水而在公园腹地与流经公园西侧的博泰蒂河(Boteti River)之间往返,而当地村民的农田与牧场则同公园隔河相望。研究人员观察往返于公园腹地与河流东岸的大象发现,公园内约有20%的公象会在往返路线上单独活动,其中绝大多数是20岁以上的年长公象,而当地15~20岁的年轻公象单独活动的概率远低于预期,更倾向于跟定“大佬”的步伐,以规避独自行动时可能遭遇的风险。另一项对纳米比亚埃托沙国家公园内雄象群的研究发现,当“兄弟连”准备前往下一地点时,为首的“大佬”会如发号施令般、发出一种特殊的隆叫声,而其他成员则会发出隆叫声回应,待所有成员“达成共识”后再一同出发【11】


博茨瓦纳,马卡迪卡迪盐沼国家公园,排队往返于取水路线上的公象 (图片来源:Nature Portfolio)


04

当聊天室变得拥挤


然而,来自外界的纷扰正让象群的“聊天室”变得拥挤:轰轰烈烈的人类活动步步紧逼,日益蚕食着大象的栖息地。尽管非洲大陆理论上的大象适宜栖息地超过1800万平方公里,但这些地区同时也是理想的农田、牧场与种植园;因此,大象实际上所能利用的栖息地仅占其中的17%。而现实中,超过85%的非洲象活动区位于自然保护区、国家公园等保护地之外【12】


肯尼亚,村民们放火、丢石头以驱赶闯入岸边农田的大象。(图片来源:Africa Geographic)


亚洲的情况则更令人揪心:目前,全球约有5万头野生亚洲象,零星分布在东亚、南亚与东南亚的13个国家。尽管所有亚洲象分布国皆在过去30年间颁布了一系列栖息地保护与修复措施,现实进展却事与愿违——亚洲象栖息地的丧失并未得到缓解,在一些国家甚至变得更加严重。对土地利用情况的大数据监测表明:2000~2018年,亚洲象栖息地总丧失面积达到67635平方公里,约占21世纪初亚洲象栖息地总面积的13.4%【13】。其中,我国云南省、中南半岛、马来群岛与印度半岛分别丧失了285平方公里(0.4%)、36025 平方公里(53.3%)、22724 平方公里(33.6%)与8601 平方公里(12.7%)的亚洲象栖息地。所有13个亚洲象分布国中,马来西亚(21347 平方公里)、印度尼西亚(19767 平方公里)与缅甸(7392平方公里)三国的栖息地丧失情况最为严重,约占总丧失面积的71.7%。




上图:13个国家、共169处亚洲象分布区(elephant range area, ERA)及其栖息地丧失比例;下图:13个亚洲象分布国栖息地丧失情况及原因;其中,因伐木、农业开发、种植园扩张造成的毁林是野生亚洲象栖息地丧失的主要原因(~87%);其他原因还包括采矿生产、城镇扩张与基础设施建设等。(图片来源:Science Bulletin)


斯里兰卡,考杜拉国家公园(Kaudulla National Park),一头年轻公象正趁着月色跨越公园外围的隔离电网。(图片来源:National Geographic)


大象是进化的杰作。时至今日,这些“外表坚毅,内心细腻”的大块头,仍凭借着传承自先祖的生存智慧、行走在身边不断变化的世界。或许有朝一日,我们能借助先进科学听懂象群内的窃窃私语,并与大象直接对话。而在此之前,如何为今天的大象留住它们在草原和丛林中最后的“聊天室”,则是对科学家、保护工作者、以及所有与象为邻的人们共同的考验。


参考文献:


  1. King, S. L. & Janik, V. M. Bottlenose dolphins can use learned vocal labels to address each other. Proceedings of the National Academy of Sciences 110, 13216-13221,doi:doi:10.1073/pnas.1304459110(2013).

  2. Balsby, T. J. S., Momberg, J. V. & Dabelsteen, T. Vocal Imitation in Parrots Allows Addressing of Specific Individuals in a Dynamic Communication Network. PLOS ONE 7, e49747, doi:10.1371/journal.pone.0049747 (2012).

  3. Pardo, M. A. et al. African elephants address one another with individually specific name-like calls. Nature Ecology & Evolution 8, 1353-1364, doi:10.1038/s41559-024-02420-w (2024).

  4.  Plotnik, J. M., de Waal, F. B. M. & Reiss, D. Self-recognition in an Asian elephant. Proceedings of the National Academy of Sciences 103, 17053-17057, doi:doi:10.1073/pnas.0608062103 (2006).

  5. Niimura, Y., Matsui, A. & Touhara, K. Extreme expansion of the olfactory receptor gene repertoire in African elephants and evolutionary dynamics of orthologous gene groups in 13 placental mammals. Genome research 24, 1485-1496 (2014).

  6. Eleuteri, V., Bates, L., Rendle-Worthington, J., Hobaiter, C. & Stoeger, A. Multimodal communication and audience directedness in the greeting behaviour of semi-captive African savannah elephants. Communications Biology 7, 472, doi:10.1038/s42003-024-06133-5 (2024).

  7.  Schulte, B. A. & LaDue, C. A. The Chemical Ecology of Elephants: 21st Century Additions to Our Understanding and Future Outlooks. Animals 11, 2860 (2021).

  8. Allen, C. R. B., Brent, L. J. N., Motsentwa, T. & Croft, D. P. Field evidence supporting monitoring of chemical information on pathways by male African elephants. Animal Behaviour 176, 193-206, doi:https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2021.04.004 (2021).

  9. Slotow, R., van Dyk, G., Poole, J., Page, B. & Klocke, A. Older bull elephants control young males. Nature 408, 425-426, doi:10.1038/35044191 (2000).

  10.  Allen, C. R. B., Brent, L. J. N., Motsentwa, T., Weiss, M. N. & Croft, D. P. Importance of old bulls: leaders and followers in collective movements of all-male groups in African savannah elephants (Loxodonta africana). Scientific Reports 10, 13996, doi:10.1038/s41598-020-70682-y (2020).

  11. O’Connell-Rodwell, C. E., Berezin, J. L., Pignatelli, A. & Rodwell, T. C. The use of vocal coordination in male African elephant group departures: evidence of active leadership and consensus. PeerJ 12, e17767, doi:10.7717/peerj.17767 (2024).

  12. Wall, J. et al. Human footprint and protected areas shape elephant range across Africa. Current Biology 31, 2437-2445.e2434, doi:10.1016/j.cub.2021.03.042 (2021).

  13.  Luo, L. et al. Eighteen years (2001–2018) of forest habitat loss across the Asian elephant’s range and its drivers. Science Bulletin 67, 1513-1516, doi:https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.04.013 (2022).


 作者介绍 

汤寅璞


美国纽约州立大学水牛城分校生物学博士在读,北京师范大学生态学硕士,一位不断学习中的自然爱好者。



专业审校:何长欢

责任编辑:郑钰

编辑:付琦


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