本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
哺乳动物的叫声中包含哪些信息？有些叫声可能反映动物的内在情绪状态，如恐惧或焦虑，或者它们可以指代外部物体、主体或事件，如捕食者的存在。例如，猕猴、狐猴、狒狒和豚鼠在与同类分离或在陌生人面前时会发出叫声。吼猴会针对鸟类捕食者发出特定的警报声，即使它们已经好几代没有遇到过鸟类捕食者了。绿猴对豹子和老鹰发出不同的叫声，表明这些声音信号携带了诸如“来自地面的捕食者”或“来自天空的捕食者”之类的信息。黄腹旱獭的警报声并非针对特定捕食者，但其频率会随着感知风险等级的提高而增加。在声学上，警报声的典型特征包括节奏（速率和持续时间）、声源特征（频率和振幅）或滤波器特征（声道调制）的变化。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事能够拥有未来。
与其他哺乳动物不同，非洲象的捕食者很少，对它们的生存构不成重大风险。在肯尼亚的安博塞利国家公园，人们观察到大象在马赛部落人面前会退缩并摆出防御姿态，马赛部落人曾有杀死大象的记录。然而，它们对不熟悉的同类声音回放也表现出相同的反应，这表明这种行为反应可能更普遍地是对陌生人的反应，而不是对特定威胁的反应。
图 2：本研究中的主要角色。小飞象丹波和最近，人们观察到非洲象会避免接触非洲蜜蜂，甚至避开有蜂巢的树木。露西·金博士及其同事（部分由迪士尼！资助）进行的一项最新研究旨在进一步调查这一初步观察结果。
首先，他们录制了愤怒的蜜蜂的声音，并向象群播放。对一些大象播放了白噪声作为对照。在播放期间，他们记录了这些大象的声音反应。它们对蜜蜂的叫声反应是否与对白噪声的反应不同？
那么大象的表现如何呢？
大象对蜜蜂声音的反应是移开，比对白噪声的反应更远、更快（面板 A-B）。此外，在蜜蜂声音回放期间，与白噪声相比，大象表现出更高的摇头和扬尘（用脚踢起灰尘）频率。对蜜蜂的叫声反应的总数也明显多于对白噪声的反应。家庭规模、年龄、家庭构成、温度、一天中的时间、海拔和气压都被排除为可能的混杂变量。我们稍后会回到面板 C-D。
接下来，研究人员测量了所有对蜜蜂和对白噪声发出的叫声的声学特性。与对照隆隆声（预先录制的、自发产生的叫声）相比，对白噪声和蜜蜂声音产生的隆隆声具有更高的基频和基频范围。此外，与白噪声和对照隆隆声相比，蜜蜂试验中产生的隆隆声的第二共振峰位置发生了偏移，这表明特定的蜜蜂相关信息包含在第二共振峰的位置中。潜在的混杂变量，如体型或体力消耗，已被排除。
如何检验这一点？第二共振峰的位置是否包含关键信息？
他们使用了在第一个实验中录制的录音——大象对蜜蜂声音或白噪声的反应——并将这些录音（以及对照录音）回放给其他象群。对蜜蜂的叫声反应中是否包含某些信息，可以向其他大象提供有关明显威胁的特定信息？大象对蜜蜂声音的叫声反应是针对一般威胁还是特定威胁？
他们向十七个象群回放了三种类型的录音。蜜蜂隆隆声只是大象在听到愤怒的蜜蜂声音回放后录制的录音。对照隆隆声是同一批大象发出的其他一般隆隆声，其持续时间和振幅与蜜蜂隆隆声相匹配。白噪声隆隆声实际上是蜜蜂隆隆声，经过声学修改，使其第二共振峰的位置降低到类似于对白噪声回放产生的隆隆声。共振峰位置的偏移是由声道调制产生的。
左侧是大象对蜜蜂声音的叫声反应。右侧，第二共振峰被人为降低，以匹配对白噪声产生的隆隆声，从而产生“白噪声隆隆声”。
通过比较大象对蜜蜂隆隆声和对照隆隆声的反应，实验人员可以确定叫声的持续时间或振幅中是否包含蜜蜂特有的信息。通过比较蜜蜂隆隆声和白噪声隆隆声，实验人员可以了解第二共振峰的位置（以及由此产生的特定声道调制）是否包含蜜蜂特有的信息。
经作者许可，我已将补充材料中的隆隆声录音合并到一个视频片段中。每种类型的隆隆声重复两次
这是一个象群对蜜蜂隆隆声回放的反应
它们对蜜蜂隆隆声的反应比对对照隆隆声或白噪声隆隆声的反应更远、更快（上文图 3 的面板 C-D）。然而，在比较对实际蜜蜂声音和蜜蜂隆隆声的反应时，效果有所减弱。与对实际蜜蜂声音的回放反应一样，大象表现出摇头频率增加，但扬尘频率没有增加。
总体而言，大象的行为反应与防御蜜蜂的姿态一致。摇头和扬尘可以驱赶蜜蜂，逃离该区域可以降低被蜇的风险。尽管大象的皮肤很厚，但它们对眼睛和象鼻周围的蜂蜇特别敏感。此外，幼象还没有长成成年象特有的厚皮。
对蜜蜂产生的隆隆声可能反映了一种情绪状态（例如恐惧），它们可以用来协调群体移动（社交交流，可能是针对特定威胁的），或者它们可以作为警报声传递给更远的大象（社交交流，可能是针对一般威胁的）。它们也可能用于社会促进——向年轻、缺乏经验的大象传授有关相关威胁的知识。
对蜜蜂的声音反应的声学变化——基频增加且更不稳定——与更普遍的其他哺乳动物的警报声数据一致。但蜜蜂的反应还表现为第二共振峰位置向上偏移，这通常与情绪唤醒无关。作者指出，在人类中，声道物理特性的调制会导致产生不同的元音，这些元音与不同的语义（与意义相关）信息相关联。如果大象的叫声在功能上相似，那么在对蜜蜂的反应中发现的共振峰偏移也可能携带语义信息，从而携带特定威胁的信息。由于听到蜜蜂隆隆声的大象表现出与实际蜜蜂存在时一致的防御姿态行为，这为这种与威胁相关的警报声提供了佐证。然而，在蜜蜂声音实验中观察到了扬尘行为，但在蜜蜂隆隆声回放实验中没有观察到。因此，尚不清楚蜜蜂隆隆声是针对一般威胁还是特定威胁。还需要更多的研究来区分这些可能性。
为什么这项研究很重要？除了更好地理解动物交流的一般重要性（因为它可以帮助我们理解人类交流）之外，这项研究还具有非常实际的意义。大象经常袭击人类的庄稼；策略性地放置蜂箱（甚至只是播放蜜蜂声音或蜜蜂隆隆声的扬声器）可以最大限度地减少人象冲突和潜在的大象死亡。
想了解更多关于这项研究的信息？ http://www.elephantsandbees.com/
感谢迪士尼为这项酷炫的研究提供部分资助！
King, L., Soltis, J., Douglas-Hamilton, I., Savage, A., & Vollrath, F. (2010). 蜜蜂威胁引发非洲象的警报声 PLoS ONE, 5 (4) DOI: 10.1371/journal.pone.0010346