中国科学家为人类音乐起源贡献重要成果   范朋飞科研团队首次揭示长臂猿雌雄合唱规律

2024-01-29 07:50:13 来源:长江商报

2023年7月,范朋飞教授率队在大雪山国家级自然保护区调研西黑冠长臂猿种群情况。

范朋飞教授野外科考。


雄性西黑冠长臂猿。(范朋飞供图)


雌性西黑冠长臂猿。(范朋飞供图)


雄性西黑冠长臂猿。(范朋飞供图)



长江商报消息 ●长江商报公益记者 李璟 发自广西

“这项研究长臂猿合唱规律的成果,为理解人类音乐的起源和形成贡献了重要数据和理论基础。”

1月25日,正在广西邦亮长臂猿国家级自然保护区野外科考的范朋飞,略显兴奋地告诉长江商报公益记者。

近日,中山大学生命科学学院范朋飞教授团队在权威生物学期刊《当代生物学》上发表研究论文,通过中国境内生存的三种野生一夫二妻制冠长臂猿的种内和种间比较,中国科学家首次揭示了节奏及其变化具有促进合唱的功能,为进一步理解人类音乐的起源和演化提供了重要数据和理论支撑。

范朋飞向长江商报公益记者表示,他和他的团队还会继续深入进行这项研究。身为中国动物学会灵长类学分会副理事长的范朋飞,从事长臂猿的行为生态和保护生物学研究已长达20年,他在广西、云南等地的大山深处长期驻扎蹲点调研,曾荣获中国动物保护协会“长隆奖”和2023中国永德濒危动物保护高峰论坛颁发的“中国濒危动物保护卓越贡献奖”,其在中国濒危动物保护方面造诣颇深,为中国长臂猿保护和研究作出重要贡献。

范朋飞向长江商报公益记者介绍,诗仙李白脍炙人口的诗歌“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,表明中国自古以来就有长臂猿存在,早在1200多年前甚至更早期的长江三峡重庆、湖北,以及武夷山一带,曾生存着大量会“唱歌”的长臂猿。然而,现在的长江两岸再也听不到它们的歌声了。自20世纪以来,中国境内的野生长臂猿就只出现在云南、广西和海南部分地区的原始山林里,在其他地区早已灭绝,“极度濒危”是长臂猿的身份标签。

范朋飞教授接受长江商报公益记者专访时表示:“也正因此,海南长臂猿和西黑冠长臂猿才成了国家官方认定的12个濒危旗舰物种之一,它们极度濒危,亟待我们研究和保护。”

作为长江商报公益联盟濒危动物生态保护首席科研顾问,范朋飞教授一直鼓励、参与和指导长江商报公益联盟在云南中缅边境实施的“大黑小灰”公益保护项目,助力长江商报共同守护云南永德县青龙潭山的印支灰叶猴(小灰)和大雪山国家级自然保护区的西黑冠长臂猿滇西亚种(大黑)。

范朋飞说:“保护和研究濒危动物是我们科研、媒体和全社会的共同责任,如果我们失去这些珍贵物种,我们将永远失去探索它们行为之谜的机会。”

中国科学家:首次证明节奏促进动物合唱

鲜有人知,渗透到我们日常生活的音乐,它的起源和形成仍是世界之谜。多年以来,中山大学的范朋飞教授科研团队一直致力于通过研究长臂猿的声音进行分析和探索。

有关音乐起源最古老的理论认为,人类音乐起源于对大自然的模仿,如流水声、动物叫声等,人类通过模仿这些声音逐渐创造了音乐。

在非人灵长类的声音通讯系统中寻找类似节奏并验证其功能,是探究音乐的起源和演化的重要途径。2005年的《科学》杂志,也将人类音乐列为最具挑战性的125个科学问题之一。

如今,一组来自中国、美国和加拿大的科学家深入研究了这个问题,他们的研究重点是动物鸣叫协调的机制和进化,特别是三种密切相关的野生长臂猿物种。

近日,中山大学生科院博士研究生导师范朋飞教授团队在Cell Press细胞出版社旗下期刊《当代生物学》上,以“Small apes adjust rhythms to facilitate song coordination”为题发表研究论文。该论文首次报道了三种野生一夫二妻制冠长臂猿成年雄性通过提高和调整节奏的等时性、速度及节奏型以更好地促进成年雌性配合雄性形成合唱的最新研究成果。中山大学、广西师范大学、温哥华岛大学、伊利诺伊大学等多名教授和研究人员参与了本项研究。

范朋飞教授告诉长江商报公益记者:“我们的研究回答了‘动物如何协调发声以形成复杂的二重唱或大合唱’的问题。”

范朋飞介绍,这个研究最重要的突破性意义,就是在动物中第一次发现了它们合唱的机制。

他向记者更通俗易懂地解释:“简单来说,就是两个人一起唱歌,有一个人加入的时机不对,这个合唱就会失败。对动物也是一样,但我们以前并不清楚动物是利用了什么样的线索或者机制来实现合唱的。这是我们第一次通过对长臂猿的研究发现野生动物的一种合唱机制。”

范朋飞介绍,合唱是人类音乐一种非常重要的形式,也是多种群居非人动物的重要行为,多个个体如何将各自的声音组合成有序的合唱是科学界长期关注的问题。作为音乐的基本要素,节奏是音乐在时间上的组织模式。在非人动物,尤其是非人灵长类的声音通讯系统中寻找类似节奏并验证其功能,是探究音乐的起源和演化的重要途径。

范朋飞教授科研团队的研究表明,在所有类人猿中,只有长臂猿会产生由多种音节组成的复杂音句或序列,多个序列能进一步组合成一个鸣唱回合,具有明显的层级划分特征。长臂猿的鸣唱响亮而持久,能够传播1—2公里的距离,被认为具有吸引和防御配偶、防御领域、强化配对关系等功能,其叫声也是最接近人类音乐的。

“通过种内和种间比较,我们首次证明等时节奏可以促进动物合唱,而且表明节奏的变化可能作为一个更加明显的信号被其他参与合唱的个体感知。”

范朋飞向长江商报公益记者介绍,中国拥有三种冠长臂猿,分别是东黑冠长臂猿、海南长臂猿和西黑冠长臂猿,不同于其他主要生活在一雄一雌家庭群中的长臂猿,这三种冠长臂猿通常生活在稳定的一雄二雌家庭群中。长臂猿两性之间会配合发出合唱。被研究的长臂猿家庭群中的成年雄性和一到两只成年雌性能将具有性别特异性的叫声组合成二重唱或三重唱回合,这些重唱回合由雄性主导。

长江商报公益记者了解到,此次科学团队对这三个物种都进行过长期的野外观察,结合长期积累的行为学数据,有针对性地讨论了节奏及其变化的演化基础——成年雄性通过成功的合唱展示与雌性的亲密关系,以避免被其他雄性取代。

范朋飞说:“可以说,我们这次研究促进了人类对节奏及其变化的功能和演化的理解,提出了多个未来研究思路,也为进一步理解音乐的起源和演化贡献了重要的数据和理论基础。”

长臂猿:比熊猫更濒危珍稀的“歌唱家”

然而,一个无法回避且极其严峻的事实是,范朋飞教授科研团队此次最新科研成果所带来的喜悦,还是被长臂猿的生存状况削弱了。

“外界有所不知,现在长臂猿的数量仍在不断减少,一些亚种甚至还面临灭绝的可能。”范朋飞教授说。

“我们的保护和研究任重道远,几乎所有长臂猿物种都受到人类活动的威胁,其中 14个物种被列为濒危或极度濒危物种。”在论文中,范朋飞教授团队这样写道。

长江商报公益记者了解到,长臂猿是灵长目长臂猿科所有动物的统称,属于小型类人猿,是中国仅有的类人猿。其最典型的特征之一就是长长的手臂和手掌,且没有尾巴,是仅次于人类的高级灵长类动物。由于长臂猿鸣声嘹亮,常靠手臂摆动活动于树冠上层,因此被誉为“树冠精灵”“林间舞者”“丛林歌唱家”。

长臂猿与中华文明的渊源由来已久。《抱朴子》中记载:“周穆王南征,一军尽化,君子为猨(猿)为鹤,小人为虫为沙。”其中的猿,通常认为是长臂猿。

范朋飞告诉长江商报公益记者:“长臂猿曾经在中国中部、南部和西南部繁衍生息。但几个世纪以来,它们的数量急剧下降,栖息地也逐渐减少。”

范朋飞介绍,现有长臂猿被分成4个属19个物种。历史上,长臂猿曾经广泛分布于我国中部、南部和西南部,但随着近代人口的快速增长,其种群不断下降,分布区从北向南,自东向西不断退缩。1949年新中国成立后,中国仍栖息着3属7种长臂猿,分别是海南长臂猿、天行长臂猿、东黑冠长臂猿、西黑冠长臂猿、北白颊长臂猿、白掌长臂猿、西白眉长臂猿。

范朋飞说:“400多年前,中国长江以北的地区还有不少长臂猿分布。如今,我国7种长臂猿的现状和保护形势均不容乐观。”

范朋飞向长江商报记者遗憾地表示:“当前北白颊长臂猿和白掌长臂猿很可能已处于野外灭绝状态了。”

据范朋飞介绍,北白颊长臂猿曾分布于云南勐腊县、江城县和绿春县,但2008年和2011年的野外调查却没有发现它的踪迹。白掌长臂猿则分布于临沧市,然而调查显示,2000年以后再也没有人听到过它的叫声。

令范朋飞感到欣慰的是,此次研究的三种冠长臂猿中,东黑冠长臂猿曾被认为灭绝,直到2003年在越南被重新发现,目前全球仅存11群约74只,中国仅5群36只。海南长臂猿是中国海南的特有种,受益于中国的加强保护近年有小幅增长,但目前仅存6群37只,生存状况依然不容乐观。西黑冠长臂猿是目前中国分布最广、种群数量最多的一种长臂猿,在云南中部种群数量约有1300只,但是在云南西部和南部种群数量却非常稀少。

另外,天行长臂猿又名高黎贡白眉长臂猿,国内仅分布于怒江以西的高黎贡山南段保山市隆阳区、腾冲县和德宏州盈江县,由于调查不够深入,目前种群数量还不是很清楚,大约150只。西白眉长臂猿由于分布地区偏远,也暂无详细的调查和研究。

范朋飞说:“但可以肯定的是,这两种白眉长臂猿的数量也不容乐观”,“简言之,中国所有的长臂猿的种群数量加起来还没有大熊猫多,迫切需要更多的研究和保护。”

形成合力:保护中国最后的长臂猿

在采访过程中,长江商报公益记者能明显感觉到,身为中国灵长类保护专家的范朋飞教授,对长臂猿的保护非常急切,他通过长江商报公益联盟向社会呼吁,希望全社会一起立即采取更深入的行动进一步研究和保护长臂猿。“保护和研究濒危动物是我们科研、媒体和全社会的共同责任,如果我们失去这些珍贵物种,将永远失去探索它们行为之谜的机会。”

科学研究表明,长臂猿多生活在植被保存完好的原始常绿阔叶林和热带雨林中,是典型的热带雨林指示物种和旗舰物种,长臂猿在某地的消失意味着该地区生态系统受到较为严重的破坏。

中国野生长臂猿种群为何会出现濒危状况呢?在范朋飞看来,和绝大多数濒危动物一样,栖息地受到一定程度的干扰威胁,遭遇盗猎和非法贸易等,这些都是导致中国长臂猿种群数量急剧下降的原因。

“令我们感到欣喜的是,近些年来,随着国家对枪支管理越来越严格,以及人们生物多样性保护意识的提高,偷猎已经得到了有效控制,大规模的栖息地破坏情况也已逐渐减少。”

然而,冰冻三尺非一日之寒。在范朋飞看来,栖息地退化和破碎化,以及由此导致的种群缩小、衰退仍然是当前中国长臂猿保护面临的主要问题。

范朋飞说:“在一些地区,长臂猿种群数量只有一两群。成年个体无法找到配偶,导致遗传多样性降低,进而影响种群的长期存活。”

不过,值得庆幸的是,中国科研人员从来没有放弃,政府和职能部门也在不断加强对野生动物的保护管理工作。

据了解,中国自颁布野生动物保护法以来,就一直将长臂猿列为一级重点保护动物。为了保护中国最后的长臂猿,近年来中国将其生存的多处栖息地列为国家重点自然保护区,采取相关政策加大保护力度。

仅以云南为例,目前,云南已建立国家级自然保护区20处、国家湿地公园12处、国家级森林公园27处,超过80%的国家重点保护野生动物得到有效保护。经过多年保护,生活在云南的西黑冠长臂猿已由800只左右增加到1300只左右,保存了西黑冠长臂猿90%以上的种群。

事实上,小种群带来的各种负面影响依然无法得到有效解决,长臂猿的保护依然紧迫,这也需要更多的社会力量支持。

目前,在云南临沧市永德县大雪山国家级自然保护区,发现了西黑冠长臂猿滇西亚种。这是全球唯一分布在中国澜沧江以西的冠长臂猿种群,目前总数不到30只,在大雪山保护区有15只左右。

范朋飞在接受长江商报公益记者采访时表示,通过对该保护区西黑冠长臂猿声音的分析,发现其确实可能是一个独立的亚种。且由于其所在独特的地理位置,滇西亚种对于理解澜沧江形成的历史也有重要意义。但目前科研人员对这个亚种基本上一无所知,还需要进一步研究。“这样我们就更应该加强这个小种群的保护,因为如果连这15只都没有了,那我们永远都不会知道西黑冠长臂猿滇西亚种是什么样的了。只有保护好它们,我们才有机会去进一步研究它们,才能够更好保住这个物种。”

正是缘于该物种的极度濒危状况,2023年7月,长江商报公益联盟携手中山大学范朋飞教授科研团队、永德县人民政府成功举办2023中国濒危动物保护高峰论坛,并启动“大黑小灰”公益项目,通过汇聚A股上市公司的公益力量,合力保护永德的青龙潭山印支灰叶猴和大雪山国家级自然保护区的西黑冠长臂猿滇西亚种。作为中国灵长类濒保专家,范朋飞教授被永德县人民政府聘为“永德县濒危动物生态保护首席专家”,被长江商报聘为“长江商报公益联盟永德濒危动物生态保护首席科研顾问”。范教授和他的团队,一直致力于为云南永德县和大雪山濒危动物的保护和研究提供最具专业性的科研指导和帮助。

发挥好政策和社会的力量,才能为野生长臂猿种群撑起更加坚实的“保护伞”。这不仅要求加强执法,进一步杜绝偷猎,控制好无序放牧和种植等行为,更需要加强宣传教育,适当合理地引入各种社会资本,创新保护区外的长臂猿栖息地保护模式。

范朋飞说:“只有当更多人了解我国长臂猿保护的困境,并采取力所能及的行动,野生长臂猿种群才会真正拥有复壮的希望!”

猿声今何在?愿为子孙留。

我们该怎样持续呵护长臂猿的“天籁之音”?我们该如何深入推进国家生物多样性保护战略?这是范朋飞之问,也是全社会之盼,而答案,必在全社会的系统践行中获得,所谓绵绵用力,久久为功,中国的生态之树必定万古长青。