你在一座宁静的公园里，和朋友在落叶路上边走边聊，脚底是清脆的沙沙声。一转身，你们已经来到了大马路，周围嘈杂的车辆声、汽笛声不绝于耳，你不得不提高音量跟朋友说话。会被这喧嚣困扰的不只有你，还有树上的鸟儿。
鸟儿们的居住环境复杂，不论是在森林还是在草场，它们常常以歌声交流。随着城市的扩张，鸟儿们不仅丧失了栖息地，还失去了相互交流的宁静环境。为了让其它鸟听得到，某些鸟可能会改变自己的歌声，比如唱的更响、时间更长、音调更高等。科学家们正在研究一个问题：人类噪音是如何影响鸟儿的叫声的？这个问题的答案或许能帮助我们更好地保护鸟儿的栖息地。
鸟儿为什么歌唱？
作为人类，我们说话是为了与他人交流或传递信息。鸟类在这点上与人类似：它们可以用鸣叫和歌声交流。人们发声是通过将肺中的空气排出，带动声带振动；而鸟类有一个专门的发声器官——鸣管。
鸣管(syrinx)：鸟类的发声器官，通过气流产生的振动发声。
即使你听过鸟鸣，也不是所有的鸟都会唱歌——鸡、鸽子等等就不是会唱歌的鸟，它们只会用简短的鸣叫来交流。相比而言，你平日听到的悦耳的旋律，往往来自喜鹊、知更鸟这类会唱歌的歌鸟（图 1）。一般来说，雄歌鸟唱歌是为了吸引配偶，或者与同一物种的其它成员交流；雄鸟甚至会用歌曲来捍卫自己的领地免受侵犯。歌声是鸟儿们重要的社交工具，唱出的歌曲是否易听到也会影响鸟儿能不能成功找到另一半、繁育后代。
鸟儿们如何学会交流？
不同的歌鸟可根据它们学会唱歌的方式分成两大类。一类会学习自己群体内成年个体的歌声，这类歌鸟称为鸣禽类(oscine)。人类宝宝也是以类似的方式，通过反复聆听和发音与父母交流，从而学会的说话。另一类被称为亚鸣禽类(suboscine)的歌鸟不需要学习成年个体就会唱歌，这和许多其它动物类似——狗不需要学就会吠，猫不需要学就会喵，鸡也不需要学就会咯咯咯！
不过，鸣禽类相比于亚鸣禽类也有一个优势，就是它们可以随着环境压力而改变歌声。比如，当研究人员在歌鸟旁边制造很响的噪音时，某些鸣禽类歌鸟就会唱得更响亮[1][2]。同样地，在城市环境中，唱得更响意味着更可能被其它鸟儿听到，而鸣禽类的学习能力也许能让它们更容易地改变自己的歌声[3]——不过这一点仍有待科学家们的进一步研究。
城市里鸟鸣的变化
城市噪声，比如交通或建筑噪音，让鸟儿们更难互相听见彼此的歌声。当栖息地周围的噪声越来越高时，某些鸟类会唱得越来越响亮、时间越来越长，音调也会逐渐提高到超过噪音的水平[4]。一个有意思的问题是，考虑到改变歌声所需要付出的代价，城市雄鸟寻找配偶的能力会不会受到他们改变唱歌的影响[4]？居住在低沉的交通噪声中，不得不唱得更响亮、更尖锐，这对于歌鸟而言是种压力[5]。这就好像，假如你每时每刻都在捏起嗓子说话，最终你的喉咙一定会难受！科学家们已经发现，这种城市生活的噪声压力给歌鸟带来的后果之一，就是迫使它们迁出城市——城市中背景噪音较高的地方，鸟类的数量和种类也有所减少，一个很可能的原因就是它们的歌声被噪音淹没了[6]。
音调：描述声音更尖锐还是更浑厚。比如，笛子与大号相比，笛子的音调更高、声音更尖，而大号的音调更低、声音更浑厚。
那么，鸟类在嘈杂的环境中是如何改变自己的歌声的呢？有这样一项值得注意的研究，它记录了奥地利维也纳市中心和郊外森林里的乌鸫的歌声[4]。这两群乌鸫相距超过 6 公里。歌声是在清晨记录的，这时候他们唱歌的几率是最高的。相比于森林里的同类，城市中的乌鸫唱得更尖（图3），同时音符更少、开唱的时间点也更早，很可能是为了避开交通噪音。此外，城里的乌鸫唱得更快——在不同的音符之间，它们不会暂停片刻，而是会急匆匆的唱完整首歌[4]。
实际上，这种歌声的改变在全世界的许多鸟类中都观察到了！另一项研究分析了 55 种鸟的歌声，并找到了一个共同的规律：当面临环境噪音时，绝大多数鸟都会提高它们的音调[7]；另一种适应环境的方法则是提高音量，但这会消耗自己更多的能量[8]。体型较大的鸟更倾向于增加音量，而体型较小的鸟往往会提高它们的音调[7]。
对于鸣禽类来说，学唱歌的过程也可能是一种重要的适应环境的方式：当幼鸟在练习唱歌时，如果它们试图改变歌曲的旋律，它们可以作出各种尝试并不断调整。相比于“天生歌手”，需要学习唱歌的歌鸟可能更容易改变旋律以适应环境，但这一点需要更多研究来确认[3]。
为什么要研究鸟的歌声？
人类活动正不断为其它生物的日常生活制造障碍：原先许多物种的自然栖息地，正逐渐被繁华的城市取代。现有的研究表明，城市的车水马龙会使鸟儿们被迫离开或是改变歌声[5]。为了适应环境变化，鸟类会改变歌声，而随着居住地越来越嘈杂，它们的行为也发生着变化。改变歌声听起来不算大事，但是如果它们无法互相交流，它们就很难找到伴侣——甚至就此消失！此外，夜晚的人造光打乱了鸟类正常的昼夜周期，扰乱了它们的歌唱和行为模式。而更糟糕的是，城市还可能给鸟类带来了新的疫病和新的捕食者（比如城市流浪猫），让它们更难以存活。
人类活动也影响了鸟儿的迁徙和生存。北美和欧洲的观鸟爱好者们发现，越来越少的鸟儿会在冬季结束后从拉丁美洲和非洲飞回来了。由于农作物的生长有赖于这些鸟类对害虫的捕食，当春季到来、鸟类却不再回迁时，农作物会遭到害虫的侵扰，水果、蔬菜、谷类等产品的产量也因此降低，从而超市里的物品越来越少、也越来越贵[9]。这种影响不得不警觉！
减少噪音不仅对鸟类和其他动物有益，同时也有助于我们的身心健康——在吵闹的环境中，人们会遭遇听力下降、入睡困难、心脏问题，也更容易发怒[10]。当然，人们也在想方设法减少城市噪音对人和鸟类的影响，比如建立噪音隔离带、修建隧道等等。
更多信息
原文：Kantorek N, Searfoss A and Creanza N (2021) How Do Birds Sing Over City Noise?. Front. Young Minds. 9:559702. doi: 10.3389/frym.2021.559702
作者： Nyssa Kantorek，本科就读于 Vanderbilt 大学，获神经科学学士学位、心理学辅修学位；期间在 Creanza 实验室研究城市化和城市噪音对鸟鸣的影响。Abigail Searfoss，2020 年于 Vanderbilt 大学获博士学位，期间开发了新的计算程序，将复杂的鸟鸣分解成可以测量和比较的小片段，并利用此程序研究鸟类的歌声。Nicole Creanza，Vanderbilt 大学生物科学专业助理教授，主要研究行为进化，即 那些必须学习的行为（如鸟鸣和人类语言）在几代间如何变化。
翻译：小鱼
参考资料
[1] Derryberry, E. P., Gentry, K., Derryberry, G. E., Phillips, J. N., Danner, R. M., Danner, J. E., et al. 2017. White-crowned sparrow males show immediate flexibility in song amplitude but not in song minimum frequency in response to changes in noise levels in the field. Ecol. Evol. 7:4991–5001. doi: 10.1002/ece3.3037
[2] Brumm, H., and Todt, D. 2002. Noise-dependent song amplitude regulation in a territorial songbird. Anim. Behav. 63:891–7. doi: 10.1006/anbe.2001.1968
[3] Ríos-Chelén, A. A., Salaberria, C., Barbosa, I., Macías Garcia, C., and Gil, D. 2012. The learning advantage: bird species that learn their song show a tighter adjustment of song to noisy environments than those that do not learn. J. Evol. Biol. 25:2171–80. doi: 10.1111/j.1420-9101.2012.02597.x
[4] Nemeth, E., and Brumm, H. 2009. Blackbirds sing higher-pitched songs in cities: adaptation to habitat acoustics or side-effect of urbanization? Anim. Behav. 78:637–41. doi: 10.1016/j.anbehav.2009.06.016
[5] Slabbekoorn, H., and Ripmeester, E. A. P. 2008. Birdsong and anthropogenic noise: implications and applications for conservation. Mol. Ecol. 17:72–83. doi: 10.1111/j.1365-294X.2007.03487.x
[6] Proppe, D. S., Sturdy, C. B., and St Clair, C. C. 2013. Anthropogenic noise decreases urban songbird diversity and may contribute to homogenization. Glob. Chang. Biol. 19:1075–84. doi: 10.1111/gcb.12098
[7] Roca, I. T., Desrochers, L., Giacomazzo, M., Bertolo, A., Bolduc, P., Deschesnes, R., et al. 2016. Shifting song frequencies in response to anthropogenic noise: a meta-analysis on birds and anurans. Behav. Ecol. 27:1269–74. doi: 10.1093/beheco/arw060
[8] Brumm, H. 2004. The impact of environmental noise on song amplitude in a territorial bird. J. Anim. Ecol. 73:434–40. doi: 10.1111/j.0021-8790.2004.00814.x
[9] Wilcove, D. S., and Wikelski, M. 2008. Going, going, gone: is animal migration disappearing. PLoS Biol. 6:e188. doi: 10.1371/journal.pbio.0060188
[10] Basner, M., Babisch, W., Davis, A., Brink, M., Clark, C., Janssen, S., et al. 2014. Auditory and non-auditory effects of noise on health. Lancet. 383:1325–32. doi: 10.1016/S0140-6736(13)61613-X
