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我们大多数人可以感受到气候变化，它对我们人类产生了很多影响。那么，气候变化与人的大脑和语言之间的相关性是什么呢？气候变化对大脑和语言产生了哪些影响呢？ 欢迎加入我们的“语言和大脑研究交流群”，跟400多位相关学者一起畅聊。添加管理员微信：brainnews_03，留言：语言与大脑  视频1：北极冰川融化 气候变化与大脑进化之间的相关性 University of Manchester的 Dr. Susanne Shultz（2013）发现，大约在190万年前，东非大裂谷特别是深水湖泊的出现，不仅促进了新的物种的形成，而且后期的极端干旱环境，推动了物种扩散。（图1）这些物种包括早期的直立人，大脑尺寸比之前增加了80％，他们学会了使用火，并且发明了语言。直立人的后代产生了许多类人猿物种，包括尼安德特人（Neanderthals）、克罗马农人（Cro–Magnons）和智人（Homo sapiens，也就是我们）。虽然气候变化不是促进人进化的根本原因，但是在物种的内部社会和内部竞争中起到重要作用。 图1：原始人类迁徙
在人类进化的前四百万年中，大脑的容量增长非常缓慢。但是，在过去的80万年中，大脑的容量增加非常明显，这与全球范围内最大的气候波动时期相吻合。脑容量增加允许原始人群更有效地处理、存储信息，提前计划并解决抽象问题。（图2） 图2：气候和大脑容量之间的相关性。 Prof. Sean O’Donnell（2018）提出，目前全球温度升高、季节缩短和海洋酸化（都与气候变化有关）也会影响人类和动物大脑。因为，大气中CO2浓度增加会导致海洋酸化（Ocean acidification），这可能会影响以海洋生物为食的海洋动物一般认知能力和感觉能力，甚至可能影响它们的大脑细胞神经递质的传递方式。 所以，气候变化会影响大脑。在气候变化时期，特定的生态环境不仅影响了原始人群的的扩散和迁徙，而且还使原始人类大脑容量增加，甚至大脑产生了语言功能，产生了现代人类。这为目前的气候变暖、海平面增加也会影响人类的大脑研究提供历史依据。 气候变化和语言进化之间存在相关性 气候变化形成特定的生态环境，对物种内的基因和表型变异起着重要作用，为语言和动物传递信号提供了主要的进化动力。同时，人类为了适应环境会调整行为和语言。语言越能适应环境需求，就越能有效地传输和接收信号（Guilford ＆Dawkins，1991）。（图3）某些环境（例如森林或灌木丛）中，声波会遇到大量障碍物，产生混响。为了克服这些障碍，鸟类、无脊椎动物，蜘蛛和某些哺乳动物通过调整信号频率和带宽，以及延长发声时间来适应环境（ Wilkins et al，2013）。 图3：气候对环境和语言的影响。 气温会使声音发生偏差。斯堪的纳维亚和德国哥特方言之间的最大区别是P、W与V之间的区别。因为P、W是双唇音，V是唇齿音，生活在寒冷气候汇总斯堪的纳维亚半岛的人更喜欢用半闭口的V代替P、W。寒冷使他们的面部肌肉和嘴变得僵硬，尽可能地闭上嘴，保存热量。另外，语言的整体清澈度与说话人所处的自然环境温暖程度成正比。Fought（2004）和Munroe（2009）指出，温暖的环境允许人们到远处活动，远距离交流使声音的适应性更高，需要传播地距离更长。 气候的干湿程度影响声调产生。世界上很多语言是根据音声调来判断语义的。声调产生的原因很多，包括发声前的喉头化，气流压力和元音高度变化。普遍认为，声调起源和分裂与相邻辅音的语音对比有关（Hombert et al,1979）。前面没有辅音的元音比前面加辅音的元音的基频（F0）更高。这种语音现象非常区域化，主要聚集在干旱地区——非音调语言区。（图4） University of Miami的语言学家Caleb Everett及其研究团队研究了3,700多种语言，发现了629种有复杂声调的语言。在世界潮湿地区（整个非洲和东南亚的热带地区，还有北美、亚马逊和新几内亚的一些潮湿地区）的语言相对比较复杂，一般有三个或更多的声调，而干旱地区（沙漠地区）的声调比较简单。语言的多样性及进化并不完全是由气候决定的，但是气候确实可以成为塑造语言的动力之一。 在某些气候环境下，特定的声调模式对当地人的健康会有好处。和较温暖和潮湿的气候相比，生活在干旱寒冷的环境下，人们吸入干燥空气会导致喉咙脱水，并且声带弹性降低，很困难的说出复杂的声调。所以，干旱地区出现声调语言的可能性比较小。并且，为了适应生态环境，不同人种的鼻腔形状存在明显的差异（Noback et al, 2011），这对语言的音位产生影响，很可能影响鼻辅音和元音的共振峰结构（Oghan et al, 2010）。 图4：东非干旱区域的非声调语言的区域。 气候也会影响词语的意义。不同的生态环境，同一词语的意义会出现模糊性。例如，因为寒冷地区的人们经常穿长袖子衣服，所以在语言中“手”和“手臂”两个部位在语言中使用的词汇是一个，所以词汇指代的边界会出现模糊性。（Brown2013） 气候变化会影响人类的遗传进化、人口密度和迁移融合方式，不同原始人群在扩散过程中，也促进了语言的交流融合，从而导致一些弱势语言消失。（图3）美国语言学会（LSA）特别关注气候变化对濒危语言和方言的生存、分布的影响。 世界上将近7000种语言中的大多数（27.6％的非洲土著语言、100％的美洲和澳大利亚土著语言）都处于濒危状态。海岸线不断上升、冰川融化，热带和森林火灾、热带风暴、飓风和台风，加剧了当地人们生活压力，很多人移居到新地区，与当地民族语言交流融合，弱势语言就会面临濒危或者灭绝。由于历史或社会文化的力量，大量的语言已经灭绝或现在面临灭绝，但是人们正做出努力保护濒危语言。 气候会影响生态环境，人类和其他生物为了适应特定的生态环境，会适时地调整声音信号。温度和湿度也会影响声吸收和语言的物理发音。生态会影响社区的交流需求，从而导致表达某些语义区别的选择性压力，选择压力最终导致语言改变；同时不同民族的语言交流融合也会造成一些语言面临濒危或灭绝。 所以，气候变化也会影响人类语言的变化。 参考文献： [1]Beaty, Roger E., et al. "Creativity and the defaultnetwork: A functional connectivity analysis of the creative brain atrest." Neuropsychologia 64 (2014): 92-98. [2]Elmer, Vicki. "The Hidden Potential of SustainableNeighborhoods: Lessons from Low-Carbon Communities, by Harrison Fraker/NextGeneration Infrastructure: Principles for Post-Industrial Public Works, byHillary Brown: (2013). [3]Everett, Caleb, Damián E. Blasí, and Seán G. Roberts."Language evolution and climate: the case of desiccation andtone." Journal of Language Evolution 1.1 (2016): 33-46. [4]Guilford, Tim, and Marian Stamp Dawkins. "Receiverpsychology and the evolution of animal signals." Animalbehaviour 42.1 (1991): 1-14. [5]Hombert, Jean-Marie, John J. Ohala, and William G. Ewan."Phonetic explanations for the development oftones." Language (1979): 37-58. [6]Noback, Marlijn L., Katerina Harvati, and Fred Spoor."Climate‐related variation of the human nasal cavity." Americanjournal of physical anthropology 145.4 (2011): 599-614. [7]O’Donnell, Sean. "The neurobiology of climatechange." The Science of Nature 105.1-2 (2018): 11. [8]Shultz, Susanne, and Mark Maslin. "Early humanspeciation, brain expansion and dispersal influenced by African climatepulses." PLoS One 8.10 (2013): e76750. [9]University of Miami. "Climate affects development ofhuman speech." ScienceDaily. ScienceDaily, 23 January 2015. [10]How Climate Change Affects Our Brains <https:///how-climate-change-affects-our-brains/> 素材来源： 视频1：https://weibo.com/u/6086361634?is_all=1 图片1： http://humanorigins./research/climate-and-human-evolution/climate-effects-human-evolution 图片2：http://humanorigins./research/climate-and-human-evolution/climate-effects-human-evolution 图片3：Everett,Caleb, Damián E. Blasí, and Seán G. Roberts. "Language evolution andclimate: the case of desiccation and tone." Journal of Language Evolution 1.1 (2016): 33-46. 作者信息 编译作者：Tianjiao（brainnews创作团队） 校审：Simon（brainnews编辑部） 题图：Ars Technica 前 文 阅 读  欢迎加入超过 14000人的 全球最大的华人脑科学社群矩阵 |
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