幼年鹦鹉、鸣禽和蜂鸟会学习一系列歌曲，就像人类婴儿学习说话一样。但是，为什么这种学习声乐交流系统的能力是我们与鸟类共享的，而不是与我们更近的亲戚（如非人类灵长类动物）共享的呢？
30多年来，唐纳德·克鲁兹玛一直致力于解开鸟类交流的这些谜团。通过实地研究和实验室实验，他研究了可能促成声乐学习进化的生态和社会力量。
克鲁兹玛特别关注歌曲类型的局部差异，即所谓的方言。例如，他说，玛莎葡萄园岛上的黑顶山雀 (Parus atricapillus) 的歌曲与马萨诸塞州大陆上的同类歌曲完全不同。生活在两种方言边界之间或在不同地区度过时间的鸟类可以变成“双语”，学习不止一组邻居的歌曲。最近，克鲁兹玛发现三垂钟伞鸟 (Procnias tricarunculata) 不断改变其歌曲，创造了他所谓的“每一代人内部的快速文化进化”。这种歌曲进化在鲸鱼中发现，但到目前为止，在鸟类中很少见。
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克鲁兹玛是马萨诸塞大学阿默斯特分校的生物学教授，也是《鸟类声学交流的生态学和进化》（康奈尔大学出版社，1996 年）一书的合编者。尽管他计划继续他的实地研究，但他表示，他目前最重要的目标之一是帮助人们了解如何聆听鸟鸣。“许多人听到北美鸫 (Hylocichla mustelina) 的声音时可以认出它——它是世界上最美妙的歌曲之一，”他说。“他们很少意识到，如果他们知道如何聆听，他们就能听到北美鸫正在传达的信息。”
《大众科学》：你能在幼鸟学习唱歌和幼儿学习说话之间做任何比较吗？
DK：表面上，它们非常相似。我经常播放我女儿的录音带，那是她在大约一岁半时录制的。她正在把她知道的所有声音——“汪汪、猫咪、不、下来”——随机地拼凑成一个毫无意义的咿呀学语序列。然后我播放一段幼鸟的录音带，剖析它在我们所谓的“亚鸣”中所做的事情，结果完全相同。它正在将它记忆的所有声音，它接触过的所有声音，以随机顺序唱出来。看起来幼儿和幼鸟所做的事情是相同的。有些人可能会说这是一个粗俗的比较，但这非常有趣。
《大众科学》：为什么一些鸟类的歌曲曲目和方言因地而异？
DK：对于那些不学习歌曲的鸟类物种，我喜欢简单地认为歌曲直接编码在它们的 DNA 中。对于这些鸟类，如果我们发现它们在不同地方的歌曲存在差异，这意味着 DNA 也发生了变化，种群在基因上是不同的。
但是，有些物种的歌曲并没有编码在 DNA 中。那么我们就会遇到非常类似于人类的情况，即语言是后天学习的，并且因地而异。例如，如果你在德国长大，你就会说德语而不是英语，你的基因没有任何改变。因此，对于那些学习歌曲的鸟类来说，你会发现不同地方的歌曲存在显著差异，因为鸟类已经学会了当地的方言。
如需一些鸟鸣方言的音频示例，请单击此处。 |
《大众科学》：这会受到鸟类是否迁徙的影响吗？
DK：如果你知道你的余生都要说英语，你就会努力学习英语。但是，如果你知道你会被反复扔到与来自世界各地说不同语言的人群中呢？你就会开始看到学习所有这些不同地方的语言或方言将是多么巨大的挑战。所以我认为对于像沼泽鹪鹩 [Cistothorus platensis] 这样的迁徙鸟类来说，因为它们每隔几个月就会与来自整个地理范围的不同鸟类混在一起，所以它们懒得模仿它们直接邻居的歌曲。它们会编造某种通用的歌曲，或者更确切地说，它们 DNA 中的指令允许它们即兴创作这种非常有沼泽鹪鹩风格的歌曲。
与沼泽鹪鹩形成对比的是与其密切相关的湿地鹪鹩 [Cistothorus palustris]。西部的湿地鹪鹩，在西雅图地区或加利福尼亚州，全年都待在它们的领地。一旦雄鸟在一个领地定居下来，它就会学习邻居的歌曲。它们生活在这个非常稳定的社群中，我认为这给了它们互相模仿的动力。它们为什么要互相模仿并拥有相同的歌曲呢？我希望我知道答案。
《大众科学》：您证明某些物种的歌曲知识是先天的——而不是后天学习的——方法之一是剥夺幼年姬鹟的听力能力。
DK：我们做过一系列实验，但我们知道，在我们宣布它们不学习之前，最后一步是阻止它们听到自己练习。因此，我们移除了几只东部姬鹟 [Sayornis phoebe] 耳朵里的耳蜗，但它们仍然完美地演奏出这些优美的歌曲。如果存在任何学习成分，它们在失聪后就不应该能够发展出正常的歌曲。
《大众科学》：您将哥斯达黎加的三垂钟伞鸟与座头鲸 [Megaptera novaeangliae] 进行了比较，因为它们的歌曲在每一代人内部都会快速进化。自从人们开始录制钟伞鸟的歌曲以来，它们的歌曲发生了怎样的变化？
DK：我们有一系列追溯到 20 世纪 70 年代中期的录音，这些录音为我们提供了三个方言中歌曲的良好记录。在两种方言中，20 世纪 70 年代的歌曲与今天的歌曲截然不同。在第三种方言中，我们更仔细地研究了它，我们可以绘制出许多随时间推移的微小变化。
其中一个变化是非常响亮的口哨声，自 20 世纪 70 年代以来，它的频率 [音高] 一直在下降。频率已从大约 5,500 赫兹或每秒周期数降至大约 3,700 赫兹。这是一个巨大的下降，从 20 世纪 70 年代到 2001 年，平均每年下降 70 赫兹。
《大众科学》：钟伞鸟是鸟类中唯一以这种方式进化歌曲的鸟类吗？
DK：这些鸟类可能一直在重新学习它们的歌曲，因为它们会监测其他鸟类在唱什么。这种变化仅在其他几种鸟类中发现，包括巴拿马的黄腰拟椋鸟 [Cacicus cela]。它是一种黑鹂，生活在群落中。群落内的歌曲在一代人内发生变化。
在寿命相对较短的鸟类中，例如寿命为几年的靛蓝彩鹀 [Passerina cyanea]，雄鸟一旦发展出它的歌曲，它就会终生坚持下去。每个雄鸟个体都不会随着时间的推移不断地重新学习它的歌曲。
《大众科学》：您认为钟伞鸟的歌曲为什么会发生变化？
DK：可能就像在大多数求偶场系统中一样，相对较少的雄鸟是成功的。雄鸟[在雌鸟面前]展示，许多雌鸟都同意哪个是最好的雄鸟。雌鸟可能负责这个系统，这个系统使雄鸟能够展示它们存在了多久，它们是否在唱当地方言的歌曲并跟上变化。因此，成功的雄鸟可能会改变它们的歌曲，迫使其他雄鸟，尤其是年轻的鸟类，跟上它们。这可能是雌鸟识别优势雄鸟或在种群中存在时间最长的雄鸟的一种方式。
《大众科学》：您证明钟伞鸟学习歌曲的方法之一是您发现它们可以模仿其他鸟类。
DK：一位朋友告诉我巴西的一个名叫阿拉蓬加斯 (Arapongas) 的城市。如果你说“Arapongas”并强调“pong”，或多或少他们就是在描述生活在巴西南部地区的裸喉钟伞鸟的歌曲。这个城镇就是以这种鸟命名的。
人们在这个城镇的笼子里养钟伞鸟。我的朋友听到一只笼养的钟伞鸟在那里发出类似乔皮黑鹂 [Gnorimopsar chopi] 的声音。他发现它是与乔皮黑鹂一起长大的，并学会了它们歌曲的元素——口哨声和咕噜声。这是养鸟爱好者做的一个很好的实验，我们能够获得我认为是明确的证据，证明这只钟伞鸟从黑鹂那里学会了它的声音。
《大众科学》：为什么您觉得钟伞鸟项目如此引人入胜？
DK：一旦你看到这些鸟，就很难客观地思考，因为它们太有魅力了。它们在栖木上跳来跳去，它们摆开架势，它们把对方从栖木上推下去，它们在对方的耳朵里尖叫，它们把头伸进其他鸟的嘴里。它们就是如此非凡。
作为一名科学家，我发现它令人兴奋的原因是，这是我们记录到任何类型的声乐学习的第四类鸟类。我认为它们为声乐学习可能在其他群体中进化的条件提供了一个窗口。
《大众科学》：在您的一生中，您最想解决的鸟鸣之谜是什么？
DK：鸟类为什么会以它们现在的方式获得声音？为什么有些鸟类学习而有些鸟类不学习？邻近的知更鸟似乎有不同的歌曲，这表明它们可能是自己编造的。一定存在某种宏大的进化蓝图，所有这些鸟类都按照这个蓝图运作，如果我们对它们的生活史有足够的了解，我的直觉是，我们在鸟类中看到的所有这些多样性都将开始变得有道理。
詹妮弗·乌舍尔是纽约的一位自由科学作家，专门撰写有关鸟类的文章。