课程《鲸豚生物学课》鲸豚的沟通与智慧课件

1、课程鲸豚生物学课鲸豚的沟通与智慧课件课程鲸豚生物学课鲸豚的沟通与智慧课件沟通管道视觉：深海中不适用因此发展出用声音来进行沟通！沟通管道视觉：深海中不适用鲸豚的声音沟通运作机制：发声接收讯息诠释外耳消失，但耳听道仍在。台大生演所鲸豚研究室鲸豚的声音沟通运作机制：外耳消失，但耳听道仍在。台大生演所鲸鲸豚的声音世界声波发出反射回声额隆呼吸孔上颚骨下颚骨听骨鲸豚的声音世界声波发出反射回声额隆呼吸孔上颚骨下颚骨听骨鲸豚的声音功用沟通导航繁殖觅食鲸豚的声音功用沟通鲸豚的声音功用-沟通辨识(Identification):方位、性别、地位、情绪、甚至个体辨别。沟通的用意(Communication prin

2、ciples), Dr. Morton:善意vs敌意的声音结构?鲸豚的声音功用-沟通辨识(Identification):Ex.大翅鲸Roger Payne在1971年做的研究频率约40-5k Hz具有歌曲的架构与鸟的歌曲一样，每首歌具有单元与乐曲。水下麦克风可侦测30公里以外的距离所发出的声音在每首歌曲重复以前约持续6-35分钟每次歌唱可持续22小时，只短暂休息一分钟。Ex.大翅鲸Roger Payne在1971年做的研究歌曲Song歌曲为连续性长且重复某些声音单位，并富有韵律。歌曲通常为单只个体所发出。歌曲Song歌曲为连续性长且重复某些声音单位，并富有韵律。采用Payne1971年所定义

3、的名称单元(unit)，1 sec subphrase人耳所可分辨连续性声音中最短的片段乐句(phrase)，15 sec一连串的单位组成一乐句主题(theme)，2 min不间断，类似的乐句依序组成主题。歌曲(song)，12 min明显不同的几个主题形成歌组曲(song session)，hours在间断不超过一分钟的情况下，一连串的歌曲形成组曲，可持续几个小时。采用Payne1971年所定义的名称单元(unit)，1 sEx. 大翅鲸歌曲雄性的求偶展示歌曲就像是头上的角一样，为一种雄性间的沟通工具(song is a communication tool between Males, l

4、ike antler or horn)个体、群体特征流行之改变(每年变些，8年后整曲改变)是否具有方言(Dialect)？有文化上的演化(cultural evolution)？Ex. 大翅鲸歌曲雄性的求偶展示大翅鲸歌曲的功能:迁徙的讯号促使雌性同时排卵吸引雌性与唱歌者交配雄性个体建立领域或是社会地位生殖交尾前必有的仪式和其他种鲸鱼的一种通讯和其他雄鲸个体保持领域(Mercado 1998b)大翅鲸歌曲的功能:迁徙的讯号Ex. Sperm whale(by Hal White)卡答声(Click)的功用觅食：3/4时间，深潜300-900m, 40 min,浮水10min呼吸，形成约800m宽

5、队形鲸群(约20只个体)社交：跃身击浪、卡答声(breaching, click) 密码曲(coda)（似乎是雌性之间的主要沟通方式）23种密码曲:歌曲的单元(units)顺序通常随机8+7单元常用, 5单元=“Hello!”交错成二重奏不同海域，不同方言Ex. Sperm whale(by Hal White)卡海豚声音沟通发出的声音型式非常多样whistles, squeaks, squawks, groans, rattles + clicks .etc.海豚声音沟通发出的声音型式非常多样海豚声音形式宽带(pulsed sounds)：卡答声、爆裂声(clicks + burst)大部分

6、用来导航或探测地形，偶尔用来进行社交。窄频(unpulsed sounds)：哨声、唧唧声(whistle, squeaks)与兴奋时发出的声音有关，通常被认为用来进行社交。有些种类不具有窄频：例如抹香鲸、淡水豚、港湾鼠海豚海豚声音形式宽带(pulsed sounds)：卡答声、爆裂Ex.瓶鼻海豚声音型式宽带(pulsed sound)卡答声(click):定位及辨识, 110-130 kHz呻吟声(Moan):功能未知窄频(unpulsed sound)哨声(whistle), 0.8-24 kHz, 94%为个体辨识哨声爆炸声(pop)Ex.瓶鼻海豚声音型式识别哨声Signature wh

7、istles功能似个体名称(isolation calls)有家族特色，个体专属。终生不变，科学家已追踪哨声达12-15年。除人外，海豚可能是唯一也会使用名字辨识个体(会发出对方的识别哨声)识别哨声Signature whistles功能似个体名称(鲸豚声音研究方向声音的描述声音与行为的关系回声定位(echolocation)的能力定位及洄游路线族群的鉴别(dialect)鲸豚声音研究方向声音的描述沟通的目的求偶育幼教学Ex.瓶鼻海豚在沙底中找寻渔获，虎鲸的搁浅猎食技巧。种内合作合作觅食(ex.虎鲸或瓶鼻海豚猎渔群)合作求偶(ex.雄性瓶鼻海豚联盟)种间互动(合作)Ex.巴西海豚与渔民合作捕鱼

8、沟通的目的求偶其他的沟通行为(Dr. Begemihl)骑乘行为、磨蹭生殖器胸鳍、背鳍抚摸吻部碰吻部(Kiss)雌性之间协助自慰向生殖孔发射卡答声(前戏?)雄性展示跳水行为：公鸡昂首式、蝴蝶花式其他的沟通行为(Dr. Begemihl)骑乘行为、磨蹭生殖噪音污染&保育海中人为噪音的干扰，造成鲸豚：行径改变听觉损伤噪音污染&保育海中人为噪音的干扰，造成鲸豚：声纳要鲸豚命美法院设限 布什要军方别管它2008/01/18美军常在海洋从事声纳训练，但是这对鲸豚的生存造成危害，环保人士一状告上法院，要求限制美军使用声纳。联邦法院颁布临时禁制令，在南加州海岸设立无声纳区，但是布什总统却又签署豁免令，准许美

9、军不受这项限制，引发环保人士的抨击。声纳要鲸豚命美法院设限 布什要军方别管它2008/01/1鲸豚智慧 鲸豚智慧 鲸豚与人一样聪明？鲸豚特征：对水栖环境的生理适应水介质，传音佳，但视线不佳。采用特殊的声纳系统 难以并论比较！鲸豚与人一样聪明？鲸豚特征：种间如何比较智慧？智慧的定义？种间比较的基准？硬件脑部大小（重量比、EQ）脑回结构学习能力EQ= encephalisation quotient =脑容积/身体表面积种间如何比较智慧？智慧的定义？动物种类脑重(g)体重(tn)脑重/体重EQ人类15000.072.17.4亚洲象75005.000.15牛5000.60.08黑猩猩2.5陆生兽类2

10、.0瓶鼻海豚16000.170.94 5.6真海豚8400.110.76领航鲸26703.500.076虎鲸56206.000.094抹香鲸782037.000.021长须鲸693090.000.008淡水豚1.5动物种类脑重(g)体重(tn)脑重/体重EQ人类15000.鲸豚学习能力探讨方向沟通模仿语言工具使用创造设计鲸豚学习能力探讨方向沟通学习&沟通瓶鼻海豚不同个体间能否沟通?Bastain在1967年做的实验，将两只个体(一公一母)圈养于不同但相邻的两个池子，让两者间看不见彼此却可以听得到声音。其后教导其中一只海豚，如果按压板子就可以得到鱼吃，但之后却发现另一池的海豚在未经训练的情况下却

11、也知道要按压板子。 两只间有训练经验之传递现象学习&沟通瓶鼻海豚不同个体间能否沟通?模仿ImitationEx.声音的模仿Ex.动作模仿Haig海豚,仿魟、仿海豹游泳Dolly海豚,吸奶吐烟圈虎鲸蓄意搁浅猎食(年轻群体有游戏的搁浅行为)模仿ImitationEx.声音的模仿鲸豚的学习研究分类(classification)能力报告(Reporting):回报讯息对或错语言符号&文法概念学习“创造”鲸豚的学习研究分类(classification)能力分类能力例子：一只圈养的瓶鼻海豚个体。教导攻击不同的鲨鱼，但绝对不会去攻击其中一种会猎食海豚的鲨鱼(bull shark)。具有辨别不同鲨鱼的能力

12、分类能力例子：一只圈养的瓶鼻海豚个体。教导攻击不同的鲨鱼，但报告(Reporting): yes or no例子：要求海豚寻找散落在池子中的玩具，并回报特定的玩具是否存在池子中。如果存在池子里 yes的按钮不存在 no 的按钮报告(Reporting): yes or no例子：要求海语言学习L. M. Herman在夏威夷进行瓶鼻海豚的语言学习研究近30年两种沟通方式进行训练：视觉手语训练师给予海豚特定手语指令，要求海豚完成指定动作。水下声音将海豚蒙眼，放声音指示海豚完成动作。语言学习L. M. Herman在夏威夷进行瓶鼻海豚的语言学受 词窗子网子水Phoenix发号司令的人球飞盘Akea

13、kamai人藤圈管状物鱼篮网冲浪板画板水门动 词用尾巴碰取来进入越过用嘴巴碰穿过投掷穿越用胸鳍碰拿形容词左边的右边的底部的表面的主 词AkeakamaiPhoenix功能字是否删除海豚学习语言的词汇受 词窗子发号司令的人人篮网动 词用尾巴碰取来进入越过用语言学习Ball-fetch, hoop-through(去拿球、穿过圈圈)Ball-fetch-hoop(把球拿到圈圈那边)Hoop-fetch-ball(把圈圈拿到球那边)能够辨别词性意义上的不同语言学习Ball-fetch, hoop-through语言学习，一周训练后学了600-700字汇ex: ball fetch (两个单字的词句)

14、ex: ball fetch hoop (三个单字的词句)正确率：两个单字词句 80%三个单字词句 50%甚至能够学会五个单字的句子语言学习，一周训练后学了600-700字汇规则例子2个字 受词+动词窗子+用尾巴碰触(用你的尾巴碰水下的观察窗)3个字 形容词+受词+动词左边的+人+用嘴碰(用你的嘴去碰在你左边的人)5个字形容词+间接受词+动词+形容词+直接受词表面的+管状物+取来+底部的+飞盘(将底部的飞盘取来放在表面的管状物旁边)规则例子2个字 受词+动词窗子+用尾巴碰触(用你的尾巴碰水工具使用黑猩猩钓蚂蚁,用石砧Daan海豚学人用嘴刁海绵擦窗户Haig海豚用吸尘器刮除缸壁上的海藻Frankie & Floya海豚用嘴衔着石狗公来抓石缝里的鯙工具使用黑猩猩钓蚂蚁,用石砧创造设计创造需要有认知与计划的能力Ex. Hermans训练瓶鼻海豚，给指令create !，海豚会做一个新的动作。Ex. Jim Mullens观察瓶鼻海豚捡垃圾，发现特定的某只海豚为了得到奖赏，会事先将垃圾藏起来，以换取食物。创造设计创造智能