大多數專業歌手都認同熟能生巧。現在《自然·通訊》雜誌發表的研究表明,鳴禽也依賴每日聲樂鍛鍊——如果它們想給潛在的配偶留下深刻印象的話。這項新研究首次表明,鳥類的發聲肌肉需要鍛鍊才能達到最佳狀態,作者們說。
研究人員表示,這種日常練習的需求可能有助於解釋為什麼這麼多鳥類在清晨鳴叫。“沒有人真正知道它們為什麼這樣做,”首席研究作者、丹麥南方大學的生物學家艾瑞斯·亞當說。“我們的研究提供了一個……解釋:也許它們只是需要鍛鍊。”
為了瞭解日常鍛鍊如何影響鳥類的發聲肌肉,亞當和她的同事阻止了一組雄性斑胸草雀進行練唱——斑胸草雀是一種鳴禽,和人類一樣,透過社互動動學習發聲。在其中一些動物中,研究人員透過切開阻止大腦訊號到達鳴管(鳥類的發聲器官,類似於人類的喉)來阻止它們唱歌。另一些斑胸草雀則在身體上沒有改變,但被關在黑暗中,在那裡它們如果嘗試可以發出聲音,但沒有唱歌的動力。
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沒有練習,鳥類的發聲能力迅速下降。在發聲肌肉無法使用的雀類中,僅僅兩天後,這些肌肉就虛弱了五倍。三週後,它們已經萎縮到看起來類似於幼鳥發聲器官的肌肉。在被關在黑暗中的鳥類中,鳴管在一週內失去了 50% 的力量。
一週後,研究人員將後一組雀類帶回光明中,恢復了它們唱歌的動力。研究小組記錄了這些鳥類在缺乏練習後的鳴叫聲,並將它們與動物在黑暗期之前唱歌的錄音進行了比較。大多數雀類在干預後的鳴叫聲都顯示出頻率下降和音域更窄。
研究人員無法聽到雄鳥在訓練中斷前後的鳴叫聲之間有任何差異——但雌性斑胸草雀肯定可以。研究小組訓練雌性雀類啄擊按鍵,這些按鍵會播放這些鳥鳴的特定錄音。當可以選擇播放雄鳥在訓練中斷前或後的鳴叫聲時,75% 的雌鳥更喜歡“之前”的錄音。亞當說,這是一個令人驚訝的強烈偏好。
這些發現可能有助於解答一個長期存在的問題:為什麼世界各地的鳥類會在每天的黎明時分合唱?雖然有些鳥類在早晨鳴叫是為了維持社會聯絡或保衛領地,但另一些鳥類(如圈養的鳥類)則沒有明顯的理由加入合唱。科學家們假設黎明是唱歌的理想時間,因為它不會干擾覓食,或者因為聲音在清晨的空氣中傳播效果最好。但這些推測一直難以證實。這項新研究表明,鳥類可能只是需要在一天開始時進行鍛鍊,以保持它們的嗓音狀態。
洛克菲勒大學的神經科學家康斯坦蒂娜·西奧法諾普洛說,雄性斑胸草雀在單獨唱歌或在明顯不相關的社交場合之外唱歌時,似乎確實是在練習,她的工作重點是鳴禽的聲樂學習。雄性雀類有穩定的歌曲,它們以死記硬背的方式唱歌來吸引雌性;但西奧法諾普洛說,當單獨唱歌時,它們經常即興創作新的音符或音節。
西奧法諾普洛說,這些雄性“正在被雌性根據它們的聲樂學習能力來評判”。“因此,每當它們獨處時,它們都會抓住這個機會練習,成為更好的歌手。”
亞當指出,由於鳥鳴包含有關先前練唱的資訊,因此鳴禽種群的集體音樂可以幫助科學家瞭解某些鳥類的過去行為和環境。“當雄鳥唱歌時,它也在展示它的直接過去,”她說。它的歌曲包含有關它有多少時間練習的資訊,它是否必須比平時更多地尋找食物,或者周圍是否有捕食者。“所有這些都會使[雄鳥]減少唱歌並影響聲樂表現,”亞當說。鳥鳴的複雜性已被研究作為棲息地質量的指標,新的發現表明,歌曲的表現可以提供鳥類狀況的清晰跡象。
這項研究還可以幫助科學家瞭解人類的聲樂訓練和恢復。在不進行解剖的情況下檢查人類喉部具有挑戰性,因此新發現可能有助於證明人類聲帶肌肉如何對鍛鍊做出反應。例如,該研究表明,與變得更強壯和更慢的肢體肌肉不同,聲帶肌肉在訓練後可以變得更快。
亞當說:“如果您嘗試將肢體肌肉鍛鍊範例用於頭部和頸部肌肉,您會得到完全不同的結果。”“如果我們瞭解這些肌肉是如何工作的,我們可以做得更好。”
