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鳥語也偷懶!研究揭鳥類歌聲遵循人類語言縮略定律

明日科學

更新於 2025年08月15日12:05 • 發布於 2025年08月15日12:00 • 高 詩豪

你知道嗎?原來小鳥唱歌也會「偷懶」! 英國曼徹斯特大學與切斯特動物園的科學家發現,鳥類歌聲竟然遵循與人類語言相同的規律——齊夫縮略定律(Zipf’s law of abbreviation,ZLA),也就是常用的聲音會變短,讓溝通更有效率。就像我們說「television」久了,乾脆直接講「TV」,鳥兒的音符也會用「短平快」的版本。

這項研究發表在《PLOS Computational Biology》,分析了七種鳥類、十一個族群的600多首「鳥曲」。研究團隊用新方法,先記錄每隻鳥的音符長度與使用頻率,再透過他們自創的開源工具 ZLAvian 模擬比較。結果發現,雖然單一族群有時看不出規律,但一旦把所有資料合起來,高頻音符的平均長度真的更短——就像鳥界的「流行口頭禪」。

圖比較了鳥類歌聲與人類語言在「Zipf 縮略律」(使用頻率越高、單位越短)上的一致性程度。橫軸分別是鳥類歌聲與人類語言,縱軸是「一致性」(concordance)數值,越負代表越符合縮略律。結果顯示,人類語言的負值更大(約 -0.21),符合程度顯著高於鳥類歌聲(約 -0.06,p = 0.001),誤差棒代表標準誤。圖/《PLOS Computational Biology》

不過,要找出這個規律可不簡單。鳥類的音符種類少、個體差異大,而且分類起來麻煩,這也是為什麼過去在鳥類身上難以驗證ZLA。切斯特動物園的Rebecca Lewis博士表示,跨物種比較是關鍵,ZLAvian未來不只可用在更多鳥類,也能探索其他動物的聲音模式。

曲目愈多 ZLA 趨勢愈強,愈易統計證明鳥鳴「常用音節更短」

圖展示了要在鳥鳴聲中統計驗證 Zipf 縮略定律(ZLA)所需的曲目數量與檢測閾值之間的關係。 橫軸(detection threshold):代表 ZLA 強度,也就是鳥鳴中「常用音節越短」這種趨勢的顯著程度,越接近零表示這個模式越弱。 縱軸(repertoire size):該鳥群的鳴唱曲目數量。 圖中不同顏色的圓圈代表 7 種鳥類的實際數據,例如黑頭胍、加州鶇鳥、灰鵙鶇等。黑色虛線顯示所有族群的平均 concordance(ZLA 強度)。紅色虛線為模型預測曲線,表示在特定 ZLA 強度下,需要多少曲目才能有統計顯著性;灰色區域為 95% 信賴區間。

這個發現讓科學家更接近回答一個大問題:鳥類是否和人類一樣,會根據「最小努力原則」設計溝通方式?未來的研究或許能揭開更多「鳥語」的祕密,甚至讓我們更了解語言演化的共通規律。畢竟,無論是人還是鳥,能用最短的聲音把意思傳到對方耳中,就是好溝通的最高境界。

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http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Pixabay/CC0 Public Domain(CC BY 4.0)

圖片來源:PLOS Computational Biology(CC BY 4.0)

參考論文:
1、Does Zipf's law of abbreviation shape birdsong?PLOS Computational Biology

延伸閱讀:
1、「喧囂中的鳥語密碼」:鸚鵡如何在吵雜中找到自己的小夥伴?

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