課程《鯨豚生物學(xué)課》鯨豚的溝通與智慧課件

1、課程鯨豚生物學(xué)課鯨豚的溝通與智慧課件課程鯨豚生物學(xué)課鯨豚的溝通與智慧課件溝通管道視覺：深海中不適用因此發(fā)展出用聲音來進(jìn)行溝通！溝通管道視覺：深海中不適用鯨豚的聲音溝通運(yùn)作機(jī)制：發(fā)聲接收訊息詮釋外耳消失，但耳聽道仍在。臺大生演所鯨豚研究室鯨豚的聲音溝通運(yùn)作機(jī)制：外耳消失，但耳聽道仍在。臺大生演所鯨鯨豚的聲音世界聲波發(fā)出反射回聲額隆呼吸孔上顎骨下顎骨聽骨鯨豚的聲音世界聲波發(fā)出反射回聲額隆呼吸孔上顎骨下顎骨聽骨鯨豚的聲音功用溝通導(dǎo)航繁殖覓食鯨豚的聲音功用溝通鯨豚的聲音功用-溝通辨識(Identification):方位、性別、地位、情緒、甚至個(gè)體辨別。溝通的用意(Communication prin

2、ciples), Dr. Morton:善意vs敵意的聲音結(jié)構(gòu)?鯨豚的聲音功用-溝通辨識(Identification):Ex.大翅鯨Roger Payne在1971年做的研究頻率約40-5k Hz具有歌曲的架構(gòu)與鳥的歌曲一樣，每首歌具有單元與樂曲。水下麥克風(fēng)可偵測30公里以外的距離所發(fā)出的聲音在每首歌曲重復(fù)以前約持續(xù)6-35分鐘每次歌唱可持續(xù)22小時(shí)，只短暫休息一分鐘。Ex.大翅鯨Roger Payne在1971年做的研究歌曲Song歌曲為連續(xù)性長且重復(fù)某些聲音單位，并富有韻律。歌曲通常為單只個(gè)體所發(fā)出。歌曲Song歌曲為連續(xù)性長且重復(fù)某些聲音單位，并富有韻律。采用Payne1971年所定義

3、的名稱單元(unit)，1 sec subphrase人耳所可分辨連續(xù)性聲音中最短的片段樂句(phrase)，15 sec一連串的單位組成一樂句主題(theme)，2 min不間斷，類似的樂句依序組成主題。歌曲(song)，12 min明顯不同的幾個(gè)主題形成歌組曲(song session)，hours在間斷不超過一分鐘的情況下，一連串的歌曲形成組曲，可持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。采用Payne1971年所定義的名稱單元(unit)，1 sEx. 大翅鯨歌曲雄性的求偶展示歌曲就像是頭上的角一樣，為一種雄性間的溝通工具(song is a communication tool between Males, l

4、ike antler or horn)個(gè)體、群體特征流行之改變(每年變些，8年后整曲改變)是否具有方言(Dialect)？有文化上的演化(cultural evolution)？Ex. 大翅鯨歌曲雄性的求偶展示大翅鯨歌曲的功能:遷徙的訊號促使雌性同時(shí)排卵吸引雌性與唱歌者交配雄性個(gè)體建立領(lǐng)域或是社會(huì)地位生殖交尾前必有的儀式和其他種鯨魚的一種通訊和其他雄鯨個(gè)體保持領(lǐng)域(Mercado 1998b)大翅鯨歌曲的功能:遷徙的訊號Ex. Sperm whale(by Hal White)卡答聲(Click)的功用覓食：3/4時(shí)間，深潛300-900m, 40 min,浮水10min呼吸，形成約800m寬

5、隊(duì)形鯨群(約20只個(gè)體)社交：躍身擊浪、卡答聲(breaching, click) 密碼曲(coda)（似乎是雌性之間的主要溝通方式）23種密碼曲:歌曲的單元(units)順序通常隨機(jī)8+7單元常用, 5單元=“Hello!”交錯(cuò)成二重奏不同海域，不同方言Ex. Sperm whale(by Hal White)卡海豚聲音溝通發(fā)出的聲音型式非常多樣whistles, squeaks, squawks, groans, rattles + clicks .etc.海豚聲音溝通發(fā)出的聲音型式非常多樣海豚聲音形式寬帶(pulsed sounds)：卡答聲、爆裂聲(clicks + burst)大部分

6、用來導(dǎo)航或探測地形，偶爾用來進(jìn)行社交。窄頻(unpulsed sounds)：哨聲、唧唧聲(whistle, squeaks)與興奮時(shí)發(fā)出的聲音有關(guān)，通常被認(rèn)為用來進(jìn)行社交。有些種類不具有窄頻：例如抹香鯨、淡水豚、港灣鼠海豚海豚聲音形式寬帶(pulsed sounds)：卡答聲、爆裂Ex.瓶鼻海豚聲音型式寬帶(pulsed sound)卡答聲(click):定位及辨識, 110-130 kHz呻吟聲(Moan):功能未知窄頻(unpulsed sound)哨聲(whistle), 0.8-24 kHz, 94%為個(gè)體辨識哨聲爆炸聲(pop)Ex.瓶鼻海豚聲音型式識別哨聲Signature wh

7、istles功能似個(gè)體名稱(isolation calls)有家族特色，個(gè)體專屬。終生不變，科學(xué)家已追蹤哨聲達(dá)12-15年。除人外，海豚可能是唯一也會(huì)使用名字辨識個(gè)體(會(huì)發(fā)出對方的識別哨聲)識別哨聲Signature whistles功能似個(gè)體名稱(鯨豚聲音研究方向聲音的描述聲音與行為的關(guān)系回聲定位(echolocation)的能力定位及洄游路線族群的鑒別(dialect)鯨豚聲音研究方向聲音的描述溝通的目的求偶育幼教學(xué)Ex.瓶鼻海豚在沙底中找尋漁獲，虎鯨的擱淺獵食技巧。種內(nèi)合作合作覓食(ex.虎鯨或瓶鼻海豚獵漁群)合作求偶(ex.雄性瓶鼻海豚聯(lián)盟)種間互動(dòng)(合作)Ex.巴西海豚與漁民合作捕魚

8、溝通的目的求偶其他的溝通行為(Dr. Begemihl)騎乘行為、磨蹭生殖器胸鰭、背鰭撫摸吻部碰吻部(Kiss)雌性之間協(xié)助自慰向生殖孔發(fā)射卡答聲(前戲?)雄性展示跳水行為：公雞昂首式、蝴蝶花式其他的溝通行為(Dr. Begemihl)騎乘行為、磨蹭生殖噪音污染&保育海中人為噪音的干擾，造成鯨豚：行徑改變聽覺損傷噪音污染&保育海中人為噪音的干擾，造成鯨豚：聲納要鯨豚命美法院設(shè)限 布什要軍方別管它2008/01/18美軍常在海洋從事聲納訓(xùn)練，但是這對鯨豚的生存造成危害，環(huán)保人士一狀告上法院，要求限制美軍使用聲納。聯(lián)邦法院頒布臨時(shí)禁制令，在南加州海岸設(shè)立無聲納區(qū)，但是布什總統(tǒng)卻又簽署豁免令，準(zhǔn)許美

9、軍不受這項(xiàng)限制，引發(fā)環(huán)保人士的抨擊。聲納要鯨豚命美法院設(shè)限 布什要軍方別管它2008/01/1鯨豚智慧 鯨豚智慧 鯨豚與人一樣聰明？鯨豚特征：對水棲環(huán)境的生理適應(yīng)水介質(zhì)，傳音佳，但視線不佳。采用特殊的聲納系統(tǒng) 難以并論比較！鯨豚與人一樣聰明？鯨豚特征：種間如何比較智慧？智慧的定義？種間比較的基準(zhǔn)？硬件腦部大小（重量比、EQ）腦回結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)能力EQ= encephalisation quotient =腦容積/身體表面積種間如何比較智慧？智慧的定義？動(dòng)物種類腦重(g)體重(tn)腦重/體重EQ人類15000.072.17.4亞洲象75005.000.15牛5000.60.08黑猩猩2.5陸生獸類2

10、.0瓶鼻海豚16000.170.94 5.6真海豚8400.110.76領(lǐng)航鯨26703.500.076虎鯨56206.000.094抹香鯨782037.000.021長須鯨693090.000.008淡水豚1.5動(dòng)物種類腦重(g)體重(tn)腦重/體重EQ人類15000.鯨豚學(xué)習(xí)能力探討方向溝通模仿語言工具使用創(chuàng)造設(shè)計(jì)鯨豚學(xué)習(xí)能力探討方向溝通學(xué)習(xí)&溝通瓶鼻海豚不同個(gè)體間能否溝通?Bastain在1967年做的實(shí)驗(yàn)，將兩只個(gè)體(一公一母)圈養(yǎng)于不同但相鄰的兩個(gè)池子，讓兩者間看不見彼此卻可以聽得到聲音。其后教導(dǎo)其中一只海豚，如果按壓板子就可以得到魚吃，但之后卻發(fā)現(xiàn)另一池的海豚在未經(jīng)訓(xùn)練的情況下卻

11、也知道要按壓板子。 兩只間有訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)之傳遞現(xiàn)象學(xué)習(xí)&溝通瓶鼻海豚不同個(gè)體間能否溝通?模仿ImitationEx.聲音的模仿Ex.動(dòng)作模仿Haig海豚,仿魟、仿海豹游泳Dolly海豚,吸奶吐煙圈虎鯨蓄意擱淺獵食(年輕群體有游戲的擱淺行為)模仿ImitationEx.聲音的模仿鯨豚的學(xué)習(xí)研究分類(classification)能力報(bào)告(Reporting):回報(bào)訊息對或錯(cuò)語言符號&文法概念學(xué)習(xí)“創(chuàng)造”鯨豚的學(xué)習(xí)研究分類(classification)能力分類能力例子：一只圈養(yǎng)的瓶鼻海豚個(gè)體。教導(dǎo)攻擊不同的鯊魚，但絕對不會(huì)去攻擊其中一種會(huì)獵食海豚的鯊魚(bull shark)。具有辨別不同鯊魚的能力

12、分類能力例子：一只圈養(yǎng)的瓶鼻海豚個(gè)體。教導(dǎo)攻擊不同的鯊魚，但報(bào)告(Reporting): yes or no例子：要求海豚尋找散落在池子中的玩具，并回報(bào)特定的玩具是否存在池子中。如果存在池子里 yes的按鈕不存在 no 的按鈕報(bào)告(Reporting): yes or no例子：要求海語言學(xué)習(xí)L. M. Herman在夏威夷進(jìn)行瓶鼻海豚的語言學(xué)習(xí)研究近30年兩種溝通方式進(jìn)行訓(xùn)練：視覺手語訓(xùn)練師給予海豚特定手語指令，要求海豚完成指定動(dòng)作。水下聲音將海豚蒙眼，放聲音指示海豚完成動(dòng)作。語言學(xué)習(xí)L. M. Herman在夏威夷進(jìn)行瓶鼻海豚的語言學(xué)受 詞窗子網(wǎng)子水Phoenix發(fā)號司令的人球飛盤Akea

13、kamai人藤圈管狀物魚籃網(wǎng)沖浪板畫板水門動(dòng) 詞用尾巴碰取來進(jìn)入越過用嘴巴碰穿過投擲穿越用胸鰭碰拿形容詞左邊的右邊的底部的表面的主 詞AkeakamaiPhoenix功能字是否刪除海豚學(xué)習(xí)語言的詞匯受 詞窗子發(fā)號司令的人人籃網(wǎng)動(dòng) 詞用尾巴碰取來進(jìn)入越過用語言學(xué)習(xí)Ball-fetch, hoop-through(去拿球、穿過圈圈)Ball-fetch-hoop(把球拿到圈圈那邊)Hoop-fetch-ball(把圈圈拿到球那邊)能夠辨別詞性意義上的不同語言學(xué)習(xí)Ball-fetch, hoop-through語言學(xué)習(xí)，一周訓(xùn)練后學(xué)了600-700字匯ex: ball fetch (兩個(gè)單字的詞句)

14、ex: ball fetch hoop (三個(gè)單字的詞句)正確率：兩個(gè)單字詞句 80%三個(gè)單字詞句 50%甚至能夠?qū)W會(huì)五個(gè)單字的句子語言學(xué)習(xí)，一周訓(xùn)練后學(xué)了600-700字匯規(guī)則例子2個(gè)字 受詞+動(dòng)詞窗子+用尾巴碰觸(用你的尾巴碰水下的觀察窗)3個(gè)字 形容詞+受詞+動(dòng)詞左邊的+人+用嘴碰(用你的嘴去碰在你左邊的人)5個(gè)字形容詞+間接受詞+動(dòng)詞+形容詞+直接受詞表面的+管狀物+取來+底部的+飛盤(將底部的飛盤取來放在表面的管狀物旁邊)規(guī)則例子2個(gè)字 受詞+動(dòng)詞窗子+用尾巴碰觸(用你的尾巴碰水工具使用黑猩猩釣螞蟻,用石砧Daan海豚學(xué)人用嘴刁海綿擦窗戶Haig海豚用吸塵器刮除缸壁上的海藻Frankie & Floya海豚用嘴銜著石狗公來抓石縫里的鯙工具使用黑猩猩釣螞蟻,用石砧創(chuàng)造設(shè)計(jì)創(chuàng)造需要有認(rèn)知與計(jì)劃的能力Ex. Hermans訓(xùn)練瓶鼻海豚，給指令create !，海豚會(huì)做一個(gè)新的動(dòng)作。Ex. Jim Mullens觀察瓶鼻海豚撿垃圾，發(fā)現(xiàn)特定的某只海豚為了得到獎(jiǎng)賞，會(huì)事先將垃圾藏起來，以換取食物。創(chuàng)造設(shè)計(jì)創(chuàng)造智能