这是一个非常不错的问题!
动物为什么要叫呢?
动物叫,通常是为了发送信号,
进而与其他动物个体通信(注①)。
正如达尔文所说
(引自参考文献 [7]〔见文末〕):
小孩在想要吃东西的时候,或者在发生任何一种苦恼的时候,就要高叫哭喊,也像其他大多数动物的幼小者一样,一半是为了呼叫父母来援助,一半则是为了用各种巨大的努力来减轻自己的痛苦。
叫,是动物的一种「通信行为」(注①),
动物的鸣叫和人类的语言
都属于「听觉通信」的一种。
听觉通信(auditory communication)是指
(引自参考文献 [8]〔见文末〕):
动物之间利用声音信号传递/交流信息。
在讨论动物的听觉通信之前,
让我们先来回答一下——
提问者直切要点的进一步发问:
「不叫会死吗?」
这个问题恰恰揭示了衡量动物行为的一个维度,即:动物行为的刚性与弹性。
动物的刚性行为(刚性强)是指当动物所占有的资源比较匮乏时(能量和空间等),动物也依然会展现出来的行为,例如摄食和休息;
反之,当动物缺乏资源时(能量和空间等),就不再展现或较少展现出来的行为,则称为弹性行为(弹性强),例如玩耍行为和发情行为。[2]
而动物的通信行为就是一种弹性行为,
在某些情况下,
动物确实就不再鸣叫、或者很少鸣叫了。
例如下面这个小规模的麋鹿野放实验:
在野放之前,研究人员先将麋鹿圈养在一个较小的空间内,这时的麋鹿基本不鸣叫(就像我们在动物园里看到的麋鹿那样,它们很少鸣叫)。
当这些圈养的麋鹿被释放到自然环境中后,它们四散开来,形成了距离较远的两个小群体,这时两群麋鹿的个体之间就会利用鸣叫相互联系。
10天后,当麋鹿们重新聚集到一起,麋鹿个体的鸣叫就减少了。研究人员认为,这说明麋鹿正是为了通信和互相定位而鸣叫的。[2]
当个体间距缩小,麋鹿的其他通信方式占据了主导(如视觉通信),鸣叫就失去了很多作用,也就没有必要再鸣叫、或者只需要很少的鸣叫了。
动物主要有5种通信方式,分别是:
视觉通信(visual communication)、
化学通信(chemical/olfactory communication,或 嗅觉通信)、
听觉通信(auditory/acoustical communication,或 声音通信)、
触觉通信(tactile communication)、
电通信(electrical communication)。
在动物的听觉通信中,能承载大量信息的人类语言,是最为复杂的一种。
人类在语言的基础上,又创造了文字,可以说在人类的漫长历史中,语言是一种至关重要的通信手段。
从有线电话到5G视频通话,我们依然主要使用语言来与他人交流,而这一切的根本,就源于听觉通信的一个最显著的特点,那就是
——千变万化。
由于声音的物理性质,
动物可以发出尖锐或低沉的声音(音高);
这声音又可长可短,
如同莫尔斯电码(音长);
它能响若惊雷,
也能轻如耳语(音强/音量);
同时它又极具个性,
有时称得上万中无一(音质/音色)。[3]
而在以上几种参数的排列组合之下,听觉通信便能诞生出千变万化的信号、承载最复杂的信息。
想象一下听觉信号的其他特点:
当你身处黑暗,或被人群阻隔,这时视觉通信便黯然退场,你若想联系到另一人,几乎一定会发出听觉信号,如果没有手机,你几乎一定会呼喊他,因为声音的传递不会受到黑暗的影响,同时声音也可以穿越人群、突破障碍。
再设想一下,当你身处在静谧的图书馆中,突然遇到了熟人,也许急于相认、你不由得喊了出来——而被管理老师立刻制止,于是你可以马上终止正在发送中的信号,同时又不会留下任何先前信号的痕迹;
但你发布在知乎上忘记删除的、某条犯蠢的评论就不同了;它作为一个视觉信号将可能保留很多年,被不计其数的人看到(视觉通信)。
而对鲸类动物来说,听觉通信也是它们重要的通信方式。毫无疑问,这与声音能在水中传播的特点密不可分,行为研究表明,在某些鱼类中,听觉通信也是它们社会行为的重要组成部分。[1]
动物为了生存和繁衍,往往需要从外界获取足够的信息,一声响动,可能来自猎物也可能来自捕食者,这一信号也许意味着要立刻追或者马上逃。
感觉器官、感觉的能力让动物可以接收外界的信号,以便获取必要的信息、进而解决生存问题;同时这种接收信号的能力,也为动物通信行为的出现打下了基础。
(引自参考文献 [5]〔见文末〕):
许多的脊椎动物能够发出声音,几乎所有的脊椎动物都能够感受声音信号。因此,自然界的声音就构成了动物的重要信息源。
而在动物常规行为的副产品中,则可能诞生了最初用于通信的听觉信号,例如大多数昆虫其翅膀的首要功能是飞行,但同时飞行动作所产生的震动又可以发出声音,这就成了制造一种听觉信号的基础。
(引自参考文献 [6]〔见文末〕):
在大多数蟋蟀中,飞行和发声的主要区别是:飞行是连续的,而发声是间断的。这就是说,飞行的效果是在空间中的连续移动,而发声的效果是产生间断的唧唧鸣叫声。
除了用翅膀发出的声音进行通信,有些昆虫还进化(演化)出了专门的发声器官;
而对我们陆生脊椎动物来说,发声器官则发源于呼吸系统,在这一呼一吸之间诞生了听觉信号。
(引自参考文献 [6]〔见文末〕):
自然界听觉信号最发达的两类动物就是昆虫和陆生脊椎动物,这两类动物对于发声都有着较好的预适应(preadaptation):昆虫具有坚硬的外骨骼,而陆生脊椎动物具有促使空气进出肺部的换气装置。
注释:
①在早年的中文资料中,
多将动物的「通信行为」
称为「通讯行为」,
而根据《现代汉语词典(第6版)》,
在该词义下,「通讯」为「通信」的旧称,
(引自参考文献 [8]〔见文末〕):
【通信】tōng xìn (动词)①用书信互通消息,反映情况等(略)。②利用电波、光波等信号传送文字、图像等。根据信号方式的不同,可分为模拟通信和数字通信。旧称通讯。
【通讯】tōng xùn①(动词)通信②的旧称。②(名词)翔实而生动地报道客观事物或典型人物的文章。
参考文献:
[1] Sisneros J A. Fish Hearing and Bioacoustics[M]. Springer International Publishing, 2016.
[2] 蒋志刚, 李春旺, 彭建军, 胡慧建. 行为的结构,刚性和多样性[J]. 生物多样性, 2001, 9(003):265-274.
[3] 生物学大辞典/陈宜瑜 主编.—北京:科学出版社,2017.12
[4] 哺乳动物学:原书第六版/[美]T.A.沃恩(Terry A. Vaughan),J.M.瑞安(James M. Ryan),N.J.恰普莱夫斯基(Nicholas J. Czaplewski)编著;刘志霄 译著.—北京:科学出版社,2017.6(Mammalogy,Sixth Edition)
[5] 动物行为学方法/中国生物技术发展中心,中国科学院动物研究所组织 编著;蒋志刚 等 主编.—北京:科学出版社,2012.9
[6] 行为生态学/尚玉昌 编著.—2版.—北京:北京大学出版社,2018.10
[7] 人类和动物的表情/[英]达尔文(Charles Darwin)著;周邦立 译.—北京:北京大学出版社,2009.11(THE EXPRESSION OF THE EMOTIONS IN MAN AND ANIMALS)
[8] 现代汉语词典(第6版)/中国社会科学院语音研究所词典编辑室 编.—北京:商务印书馆,2012