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前言：第一节的大标题是《乐从何处来？》，后来发现“乐”这个多音字，容易造成误解，不能直接表达主题，所以干脆把这一系列的文章改为《音乐起源之谜》。上一节对我最近提出的音乐起源的“节奏适应假说”作了一个概述，从这一节开始慢慢的展开叙述，尽量写得科普一点。 音乐从几万年前的旧石器时代流传至今，存在于古老的东方文明，发达的欧美社会，以及原始的非洲部落。我们的生命开始于摇篮曲，成熟于婚礼进行曲，终结于葬礼上的哀乐。音乐对人类如此重要，其起源却至今是个谜。本节主要介绍音乐跨越历史和文化的性质，以及音乐的文化起源和生物起源之争，顺便以“达尔文雀”和“酒文化”为例对自然选择做个科普。 音乐纵贯人类历史、横跨多元文化 物种的起源可以从化石以及基因水平追溯，绘画的起源也可以通过壁画等研究。然而追溯音乐的起源却是一个非常困难的事情。首先，声音转瞬即逝，就算三日不绝的绕梁余音，也终究也绕不了三千年、三万年，所以从声音的层面没法溯源；其次，乐谱需要一套完整的符号以及载体，追溯乐谱甚至比追溯文字还困难；再次，远古乐器可能大多从自然界就地取材，多半不好保存，给考古留下的东西不多。不过世事无绝对，古人以动物骨骼制作的乐器因其材质特殊，得以保存，让我们可以对音乐的起源窥见一斑。目前，从世界范围内出土的一些骨笛来看，至少从旧石器时代开始就已经有音乐了。 图1. 世界范围内出土的一些骨笛。A.1995年出土于斯洛文尼亚的尼安德特骨笛【图片来源：(BBC, 2014)】，现存最早的疑似骨笛，距今43,100 ± 700年，由一只幼年洞熊的左侧股骨制成 (Morley, 2003)；B. 2008年出土于德国的骨笛 (Conard et al., 2009)，距今约35,000年，由兀鹫的桡骨制成；C.1980年代出土于河南的贾湖骨笛 (Zhang et al., 1999)，距今7,700~9,000年，由丹顶鹤尺骨制成，其中保存最完好的一支（加注白框者）尚可吹奏。 1995年，Ivan Turk等在斯洛文尼亚西北部一个叫Divje Babe的旧石器时代遗址，发掘出一支残存的疑似骨笛 (Kunej and Turk, 2000)。该骨笛距今43,100± 700年，来自一只1~2岁洞熊（Ursus spelaeus）的左侧股骨 (Morley, 2003)，科学家推测由当时生活在欧亚大陆的尼安德特人（Homo neanderthalensis）制作，因此被命名为尼安德特之笛（图1，A）。这只最早的疑似骨笛现存于斯洛文尼亚国家博物馆，中间有两个完整的“指孔”，两端各有一个疑似“指孔”。之所以称其为“疑似骨笛”，因为有科学家怀疑其“指孔”其实是肉食动物捕猎这只洞熊时，或在获取该段股骨的骨髓时留下的孔洞，并不是人为的“指孔”，所以不能称为骨笛 (D'Errico et al., 1998)。不过骨笛的发现者IvanTurk提出反驳理由：没有在“指孔”周围和对面发现牙印，“指孔”的排列、位置、形状和大小规则，所以是人为的乐器 (Kunej and Turk, 2000)。 先搁置双方的争议，单从争议内容出发，其实可以推测出一条骨笛在人类社会起源的可能路径。远古人类在获取猎物骨髓的时候（图2，A），对部分骨骼造成穿孔、开口等破损，进而在吸食或吹出骨髓的时候发现有的骨头可以发出声音；于是刻意地对这种中空骨骼进行粗加工，在狩猎等活动中用来传递信号，这个时候可以称为骨哨；后来慢慢的总结出音阶的规律，开始对骨哨进行更严格的选材和更精细的加工，于是出现了骨笛，远古人类便开始创作和欣赏音乐。下面继续介绍更精致的两款骨笛。 图2. 几种动物骨骼示意图（图片来源：网络）。A. 某种熊类骨骼，尼安德特之笛来自洞熊的股骨（大腿骨）；B. 鸟类翅膀骨骼解剖图，5为桡骨，6为尺骨；C. 两种鸟类的桡骨和尺骨，某些大型鸟类如兀鹫和丹顶鹤的桡骨和尺骨中空细长，被远古人类用来制作骨笛。 2008年夏天，在德国西南部的Hohle Fels洞穴出土了一支距今约35,000年的骨笛（图1，B），为旧石器时代晚期的乐器提供了新的证据 (Conard et al., 2009)。骨笛指孔旁边的刻划表明，古人对这只笛子进行了精细的加工。笛子由兀鹫（Gyps fulvus）的桡骨（图2，B、C）制成，兀鹫是一种类似秃鹫的鸟类，其翼展在230到265厘米之间，桡骨可达34厘米长。鸟类为了适应飞行，骨骼进化得中空细长以减轻体重，某些大型鸟类的桡骨的尺骨，是古人类制作笛子的好材料。比如出土于河南的贾湖骨笛即取材于丹顶鹤的尺骨。 贾湖骨笛在上世纪80年代出土于河南舞阳一个叫“贾湖”的新石器时代遗址 (Zhang et al.,1999)，骨笛距今7,700~9,000年，由丹顶鹤（Grus japonensis Millen）的尺骨（图2，B、C）制成。其中编号M282:20的骨笛保存最完好（图1，C），尚能吹奏，是目前人类历史上能演奏的最古老乐器。1987年经过张居中等人测音后，以这支笛子吹奏了河北民间曲调《小白菜》。一支古人的笛子，吹出了今人的曲调，跨度近万年的相逢，拨动的是同一根心弦。贾湖骨笛的相关研究及音频信息发表于《自然》 (Zhang et al.,1999)，有兴趣的读者可以去下载来听一听。 音乐在人类的血脉里绵延流淌，亘古未变。从考古资料来看，乐器至少从旧石器时代开始就存在于不同的文明。及至今天，从东方文明到欧美社会，再到非洲部落，各有各的乐器和音乐（图3）。以弦乐为例，西方有小提琴，中国有二胡，纳米比亚的丛林原著民也有自己的传统乐器。虽然这些乐器的材料、工艺和和演奏的曲目各不相同，但是从中流淌出来的音乐没有高低贵贱和文化地域之分。 图3. 音乐横跨多元文化。A. 西方的小提琴（图片来源：网络）；B. 中国的二胡（图片来源：网络）；C. 纳米比亚丛林原著民的传统乐器 (BBC, 2014)。 音乐的“文化起源”VS“生物起源” 音乐这种强大的跨越远古文明和现代文化的性质，不能不让人震撼。我们不禁要问，音乐究竟是什么？音乐从哪儿来？为什么人类能够欣赏音乐？遗憾的是上述问题虽有多种说法，却至今也没个确切答案。 很多人认为音乐像绘画等艺术一样，仅仅只是人类文明发展的产物。诚然，乐器的发明离不开工具的制造，乐谱的发展离不开文字、符号、纸张等，乐理的系统化也离不开算术和物理等科学。但是，不要忘了，如果仅仅只有音乐这个客体，而没有响应音乐的主体——人类，音乐是不可能如此强盛的。就像饮食文化，世界范围内有西餐、中餐等，中餐里又有川、鲁、苏、粤等菜系。这些菜系当然和人类文明、民族文化相关，但是，菜系和厨艺得以发展的根本原因在于人类对食物的本能需求。所谓皮之不存，毛将焉附，离了这一本能，菜系和厨艺以何依附？ 类似的，如果人类没有一套感知和欣赏音乐的先天系统，就算音乐再怎么优美曼妙，那也只能是对牛弹琴。因此，追寻音乐的起源，除了从考古等层面追溯音乐客体，诸如乐器、乐谱和乐理的起源及发展之外；更重要的是从生物学的层面，研究作为音乐主体的人类，为什么具有欣赏音乐的能力。 图4. 音乐“生物起源”与“文化起源”之争。A.DNA双螺旋示意图（图片来源：网络），代表先天的因素，达尔文认为人的音乐才能由自然选择而来，具有基因基础。B. 远古人类的壁画 (BBC, 2014)，音乐曾经长时间被认为像绘画一样，属于人类文化的产物。 达尔文曾在《人类的由来及性选择》 (Darwin, 1871)一书中写道：音乐才能一定是人类所具有的最神秘才能之一。同时，达尔文在这本书中还提出，人类的音乐才能可能经由自然选择而来，具有生物学意义。这一观点现在正受到越来越多科学家的关注。至此，关于音乐的起源问题，开始出现“文化起源”和“生物起源”之争（图4）。 因为《音乐起源之谜》这一系列文章随处都会涉及达尔文“自然选择”的思想，下面我用“达尔文雀”和“酒文化”两个例子来科普一下“自然选择”。 达尔文雀（Darwin's Finches）与自然选择 “物竞天择，适者生存”这八个字是对自然选择的高度概括。不过对于非生物专业人士来说，辅以例子会比较好理解一点。达尔文雀就是个自然选择的绝佳范例。 1835年，达尔文乘坐“贝格尔”号到达加拉帕戈斯群岛（图5，A），该岛位于南美大陆以西1,000公里的太平洋面上，远离大陆，与世隔绝，造就了岛上独一无二的生态系统。达尔文仔细观察了岛上14种雀类，发现它们在体型、颜色等方面相差无几，但是鸟喙的形状和长度（图5，B）却大有不同。进一步的观察表明，这些鸟喙的差异来源于鸟儿们对不同种类食物的适应。这些雀类虽然来自共同的祖先物种，却针对水果、昆虫、仙人掌和种子等食物，进化出了不同的喙。哪怕是同样以种子为食的地雀（图5，B：7~10号）也因为取食种子大小的不同而进化出有差别的喙。 自然选择可能是这样起作用的：最初，祖先物种的一群个体因为偶然的机会，从遥远的南美大陆飞到加拉帕戈斯群岛并且定居下来。岛上虽然有丰富的食物，但是祖先物种却只能享用相当有限的一部分，它们对更多的美味无能为力。随着种群的壮大，祖先物种的生存变得越来越艰难，这跟我们国家以有限的耕地养活更多的人口是一个道理。不过随着时间的推移，子代小鸟中有极少数出现了基因突变。有的喙变得短而强健，适合吃地上较大的种子；有的喙变得细长锋利，适合捉昆虫。这些基因突变的“异类”因为能够独享其它个体吃不到的食物，摇身一变成了种群中的“高富帅、白富美”。它们生长得更健康、鸣叫更响亮、毛色更光鲜、求偶更成功、后代更多，于是决定其喙形的基因得到保留。慢慢的，种群中“高富帅、白富美”越来越多，于是它们自立门户，讲求门当户对，只和彼此交配。最后它们完全脱离了祖先物种，变成了一个新的物种。 可见，加拉帕戈斯群岛上的达尔文雀是进化论的一个经典范例。每个物种之所有具有这样或那样的特征，因为这些特征在生存和繁衍的激烈斗争中能给它们带来好处，这就是自然选择。 图5. 加拉帕戈斯群岛上的达尔文雀（图片来源：网络）。A. 加拉帕戈斯群岛，位于南美大陆以西1000公里的太平洋面上，远离大陆，与世隔绝，岛上具有独特的生态系统；B. 生活在加拉帕戈斯群岛上的达尔文雀，为了适应岛上不同的食物，祖先物种进化出了具有不同喙形的新物种，它们分别适合啄食昆虫、水果、种子等。 直立行走、烂果子、酒文化 也许有人觉得纯生物进化的理论跟人类文化简直风马牛不相接。那下面我以“酒文化”为例再解释一下自然选择，给所有好酒嗜酒的人一个冠冕堂皇的，正当得无法拒绝的理由。 在一个温暖的季节，某天，古人将剩饭贮存在陶罐，酵母菌在温湿的剩饭里快速生长，于是偶然醇出了酒。这也许便是酿酒工艺的起源，这个过程跟今天做醪糟（酒酿）大同小异。从此以后，酒开始全面渗透到人类社会。拿我们中国来说，古代文化里有“杯酒释兵权、煮酒论天下、温酒斩华雄、斗酒诗百篇”等故事，可以看出酒和政治、军事、文学等紧密相连。无论是酿酒工艺的发现，还是酒的社会功能，都说明酒和文化息息相关。那么问题来了，为什么人类会喜欢酒？为什么人类可以消化酒精？ 年初，Matthew A. Carrigan等人在《美国科学院院刊》（PNAS）发文称，人类对酒精的代谢能力开始于1000万前人类祖先从树栖生活转到地面生活的时候 (Carrigan et al., 2015)。人类代谢酒精需要体内一种特殊的乙醇脱氢酶（alcohol dehydrogenases，ADH4），ADH4决定了人酒量的高低。Carrigan等对现代人类以及几种灵长类的ADH4进行分子生物学分析后发现，ADH4在我们树栖祖先及其它更古老祖先的体内活性很低，不能有效代谢乙醇；但是从1000万年前开始，我们猿类祖先体内的ADH4活性增加，可以高效代谢乙醇。这一时间恰好和人类祖先下到地面开始直立行走的时间吻合。所以Carrigan等人推测，人类的灵长类祖先最初生活在树上，能得获得新鲜的果子，不需要代谢乙醇；但是下到地面以后，开始捡食地面的果实，其中很多果实已经开始变质，糖分在酵母菌的作用下生成了大量的乙醇（图6）。 自然选择在这个时候登场了。这群直立行走的人类祖先，大部分都不能很好的代谢酒精，整天处于醉酒的状态。但是种群里有少部分个体的ADH4发生基因突变，能够很好的代谢酒精，不但从酒精里获得能量，而且处于“众人皆醉我独醒”的状态。这些个体在逃避敌害、求偶交配等攸关生存繁衍的活动中获得优胜，突变过后的ADH4基因得到遗传和扩散；而那些不能代谢酒精的个体，被自然淘汰，成了真正的酒“鬼”。 由此可见，“酒文化”其实是自然和文化的融合。我们对“酒”的代谢能力来自灵长类祖先的遗传基因，和酒相关的“文化”来自人类文明。换句话说，基因是皮，文化是毛，皮之不存，毛将焉附？ 图6. 人类饮酒的原因（图片来源：网络）。Matthew A. Carrigan等人研究发现，人类对酒精的代谢能力开始于1000万前人类祖先从树栖生活转到地面生活的时候 (Carrigan et al., 2015)。Carrigan等人推测，人类的灵长类祖先最初生活在树上，能得获得新鲜的果子（A）；下到地面以后，开始捡食地面的果实，这些果实在酵母菌的作用下生成了大量的酒精（B）；种群里有少部分个体的乙醇脱氢酶（ADH4）发生突变，能够很好的代谢酒精（C），这些个体被自然选择，而那些不能代谢酒精的个体，被自然淘汰。 音乐“生物起源”所面临的问题 兜了一大圈，为非生物领域人士科普了一下“自然选择”，因为这个概念如此重要，所以连举两例说明。现在回到正题，讲讲音乐的“生物起源”所面临的问题。 刚才说到“酒文化”其实是自然和文化的融合，如果音乐真是自然选择而来，那么音乐也应该有两面。文化的一面，乐器、乐普、乐理等都离不开人类文明，就不赘述了。在这里我主要讲自然的一面，也就是人类内在的“音乐才能（musicality）”。音乐的“生物起源”所要面临的问题就是人类的“音乐才能”究竟从何而来。这个大问题又可以细分成一系列小问题： 1.如果音乐经由自然选择而来，人类的音乐才能是否具有遗传基础？ 2.菜系和厨艺的本质是食物，酒文化的载体是酒精，音乐的本质是什么？ 3.自然选择的对象是音乐本身？还是音乐里所体现的其它事件？ 4.音乐，或者音乐所体现的其它事件，在人类祖先适应自然的过程中有什么意义？ 上面这些问题在以后的博文里会逐一论述，敬请继续关注《音乐起源之谜》这个专题。 来源：王天燕科学网博客 作者王天燕，系中国科学院深圳先进技术研究院研究助理 |
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