狗狗能聽出你有多大

許多動物都很清楚體型較大意味著更可怕。例如,在緊張或具有攻擊性的情況下,黑猩猩、老鼠、貓甚至人類的毛髮或皮毛都會豎立起來(在人類中,由於我們缺乏毛皮,這會導致雞皮疙瘩),以試圖勸退潛在的攻擊。

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


許多動物都很清楚體型較大意味著更可怕。例如,在緊張或具有攻擊性的情況下,黑猩猩、老鼠、貓甚至人類的毛髮或皮毛都會豎立起來(在人類中,由於我們缺乏毛皮,這會導致雞皮疙瘩),以試圖勸退潛在的攻擊。 象海豹使用一種稱為“直立”的展示方式來讓自己看起來更大——好像它們還需要看起來更大似的!

由於一些動物傾向於讓自己看起來比實際體型更大,因此視覺線索可能實際上不是衡量另一個個體體型的可靠方法。 此外,僅使用視覺來確定體型容易出錯,原因在於距離和可見度。 那麼,似乎明智的做法是,一些動物需要一種替代機制來確定體型。 看來家犬就擁有這樣一種方法:它們傾聽。

然而,聲音也容易失真。 從正確的位置,一隻狼可以聽起來像整群狼,這要歸功於峽谷壁的回聲反射。 然而,之前的研究表明,聲音仍然是體型的可靠指標,並且聲學訊號在長距離內相當耐失真。


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之前對恆河猴進行的一項實驗表明,它們能夠將給定的聲音——來自另一隻恆河猴的攻擊性叫聲——與基於體型的其他猴子的影像相匹配。 然而,這項實驗的一個關鍵缺陷是,聲音和影像都隨著年齡而變化。 因此,恆河猴有可能是在確定聽覺回放中猴子的大概年齡,以及影像中猴子的大概年齡,然後簡單地將它們匹配起來。 然而,無論採用何種方法,非人類靈長類動物似乎都能夠匹配聽覺和視覺資訊。

這讓蘇塞克斯大學心理學院的安娜·M·泰勒及其同事提出了幾個問題:這種能力僅限於靈長類動物,還是在哺乳動物中更普遍? 在排除了使用年齡作為匹配聲音和影像手段的可能性之後,哺乳動物在這種任務中仍然會成功嗎? 他們知道家犬在決策過程中會使用其他狗的咆哮,因此狗將是測試非靈長類動物物種的良好選擇。

每隻狗都被帶到測試室,中央揚聲器的兩側各有兩個填充狗模型。 這些填充狗模型——實際上是由專業動物標本剝製師填充的已故狗——被用來避免使用真狗作為模型可能引起的任何併發症。 大狗是一隻60釐米高的德國牧羊犬,小狗是一隻30釐米高的傑克羅素梗犬。 雖然狗被主人用非常松的皮帶牽著,但在實驗過程中,狗的主人和實驗人員都不在狗的視野範圍內。 狗的主人對實驗的目的也一無所知,從而減少了向他們的狗提供任何細微暗示的可能性。

重要的是,使用的錄音來自十隻不同的狗,品種、年齡和性別各不相同。 每個錄音都透過計算機進行處理,以便儘可能多的變數保持相同,包括持續時間、頻率和振幅。 此外,透過操縱稱為共振峰離散度的東西,建立了每個咆哮的兩個版本,共振峰離散度是與聲道長度相關的變數。 聲道長度又與整體體型相關。 共振峰離散度被設定為 1500Hz,這近似於適合 6 公斤小狗的 11.7 釐米聲道,或 850Hz,這近似於適合 40 公斤大狗的 20.6 釐米聲道。

在讓狗適應環境後,試驗開始。 每個錄音持續 25 秒,由來自相同條件(即兩個“大”咆哮或兩個“小”咆哮)的兩個相同咆哮組成,試驗之間間隔 60 秒。 實驗人員記錄了狗首先看向哪個模型,狗看向哪個模型的時間最長,以及狗看向每個模型的時間。

狗狗看向正確模型的次數多於看向錯誤模型的次數,並且持續時間更長。 平均而言,它們在每次試驗中看向正確模型的次數為 2.1 次,看向錯誤模型的次數為 1.4 次,這是一個具有統計學意義的差異。 它們看向正確模型的時間也比錯誤模型平均長 3.9 秒:分別為 7.6 秒和 3.7 秒。

這些結果表明,家犬能夠將基於聲音的體型相關資訊與視覺領域的相應資訊相匹配,從而將這種能力擴充套件到靈長類動物之外。 當然,狗不太可能只能區分德國牧羊犬和傑克羅素梗犬。 由於聲音錄音經過處理,在除共振峰離散度之外的每個變數上都等效,因此可以合理地得出結論,狗的表現確實是對體型的判斷,而不是其他變數,如性別、品種或年齡。

泰勒及其同事推測,這種能力可能不是馴化的結果,而可能在馴化之前——或更早——在狼群中出現。 這種技能也不太可能僅限於推斷體型,而是更廣泛地適用。 結合來自聽覺和視覺輸入的資訊並進行比較的能力並不像看起來那麼簡單。 這種想法是,動物理解視覺和聽覺資訊在類別上是相關的。 它需要採用兩種不同的感知輸入,並以更抽象的概念方式進行比較。 應該進行更多的研究來充實這些可能性——不僅在不同的物種和屬之間,還要調查動物在多大程度上能夠以抽象的、概念的方式結合不同種類的感官輸入。

安娜·M·泰勒、大衛·雷比和凱倫·麥庫姆 (2011)。 家犬(犬屬)體型跨模態感知 PLoS ONE, 6 (2) : doi:10.1371/ journal.pone.0017069

圖片:狗狗圖片 來源

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Jason G. Goldman is a science journalist based in Los Angeles. He has written about animal behavior, wildlife biology, conservation, and ecology for 大眾科學, Los Angeles magazine, the Washington Post, the Guardian, the BBC, Conservation magazine, and elsewhere. He contributes to 大眾科學's "60-Second Science" podcast, and is co-editor of Science Blogging: The Essential Guide (Yale University Press). He enjoys sharing his wildlife knowledge on television and on the radio, and often speaks to the public about wildlife and science communication.

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