你以为自己很聪明。然而,一波对动物认知的研究显示,几乎你做的任何事,其他生物也能做到。有时,它们能做得更好。为了探究智力的本质,科学家测试动物的技能,并比较不同物种的思维方式。黑猩猩和乌鸦都理解因果关系,但其中一个拥有像人类一样大而皱巴巴的大脑,而另一个拥有一个可以装进汤匙的光滑细胞球。研究两种具有完全不同神经连接的生物如何解决同一个问题,可能会揭示脑科学最模糊的谜团:一团神经元如何产生智慧。时机再好不过了。随着人工智能即将进入日常生活,我们担心当我们被机器包围时会发生什么。动物认知研究表明,也许我们不应该太担心:事实证明,我们一直与更高级的外星智慧共享这个星球。 乌鸦逻辑鸟类的大脑非常小,而且看似简单,以至于人们长期以来认为它们很笨。(有些鸟会直接撞到窗户,这可能与此有关。)但剑桥大学比较认知学教授尼基·克莱顿发现了鸦科动物大脑中隐藏的力量,鸦科动物是乌鸦、松鸦和渡鸦等鸟类家族。在一项研究中,她让鸦科动物和孩子玩一个需要因果推理的谜题:食物或玩具漂浮在一根又高又窄的管子里的水面上,低于喙或小手指可以够到的地方。松鸦很快意识到,把鹅卵石扔进管子里会使水位升高,食物就会漂浮到触手可及的地方。但 8 岁以下的孩子很难弄清楚,甚至根本无法弄清楚。 [相关:为什么乌鸦和渡鸦这么讨厌?] 重点不在于松鸦或乌鸦就像一个 8 岁的孩子。“不是,”克莱顿说。“乌鸦不上学;它没有手;它不会说话。”重点在于,这种鸟类的大脑与我们相隔 3 亿年的进化,却能进行与我们相同的计算。我们两个物种的大脑就像 Mac 和 PC:架构不同,功能相似。弄清楚如此不同的编程如何能得出相同的结果将揭示我们两者的共同点。它还可以揭示智力本身的某些本质。 灵长类动物与灵长类动物它们并非仅仅是我们的低等版本。尽管黑猩猩在学习语言方面很吃力,但它们却拥有空间推理的天赋。2007 年的一项开创性研究对数百只黑猩猩、猩猩和幼儿进行了 16 项认知测试,测试内容包括理解物体在空间中的移动方式、理解因果关系以及合作交流等能力。孩子们在合作交流训练中完胜灵长类动物,例如指向某物以引起注意。但黑猩猩在使用工具方面更胜一筹,并且在空间关系测试中表现出色。“它们能够灵活地理解世界的物理特性,”亚利桑那大学亚利桑那犬类认知中心主任、研究灵长类动物认知的埃文·麦克莱恩说。另一项研究表明,黑猩猩能够比人类更快地记住屏幕上数字出现的位置,这表明它们能够以我们无法做到的方式理解空间。 蜜蜂的秘密技能知识渊博的人通常能准确判断自己的能力,而能力不足的人通常会高估自己的技能。我们心理构成中这种常见的缺陷被称为邓宁-克鲁格效应。这是元认知的失败:元认知是衡量自己知道什么和不知道什么的能力。 研究表明,蜜蜂没有这种缺陷。在澳大利亚麦考瑞大学生物科学副教授安德鲁·巴伦 (Andrew Barron) 领导的一项最新实验中,研究人员训练蜜蜂辨别两条水平线中哪一条在另一条的上方或下方。正确答案会触发糖浆奖励。错误答案则会得到苦味液体。巴伦接下来将线条并排放置,使正确答案无法得出。作为回应,许多蜜蜂飞走了。它们很精明,知道自己还没有足够的知识来获得奖励。 巴伦说,谜团在于它们如何在如此有限的资源下完成这样的工作。蜜蜂可以快速记住最佳花朵的位置和到达花朵的最快飞行路径,但它只有 100 万个神经元。为了理解这个极简大脑,巴伦的团队正在构建蜜蜂大脑模型,其中一个模型将很快上传到谢菲尔德大学正在开发的一款他称之为“非常可爱”的小型四轴飞行器无人机中。 这个想法是为了测试它们的虚拟大脑工作得如何。巴伦说:“我们正在模拟蜜蜂的大脑,所以我们不妨让它飞起来。” 用大脑武装自己章鱼和乌贼的脑细胞遍布其柔软的身体;它们的触手包含多达五分之三的神经元,可以自行执行某些动作。如果你通过切断一些触手来解除章鱼的武装(请不要这样做),这些断肢将继续移动一小时左右。它们显然认出了自己:它们不会像抓鱼那样互相抓取。章鱼还利用其脑体来改变其皮肤颜色和图案,并变形为看起来与一片海藻或一些散布着沙子的岩石一模一样。 [相关:章鱼重写自己的基因以在极寒天气中生存] 对这些敏感、短命的生物的研究很少,但这种能力似乎部分受到有意识的控制:捕猎的乌贼会采用脉动模式来迷惑猎物,雄性乌贼可以假扮雌性乌贼以避免性竞争。这些好奇心强、极其灵活的动物与蛤蜊的关系比与鸟类或猴子的关系更密切,但它们可以解谜、解决问题、灵活思考,甚至玩耍——这表明,尽管我们很聪明,但我们对动物天才仍然一无所知。 强大的多任务处理能力鸽子似乎无法从家得宝超市找到出路,但说到多任务处理,它们却是超人。去年,德国波鸿鲁尔大学的神经科学家 Sara Letzner 在一次令人抓狂的测试中让人与鸟对抗:研究对象执行重复打字(或啄食)任务,该任务被随机打断,并发出信号让其立即停止或 300 毫秒后开始做其他事情。当测试没有延迟时,人和鸽子不相上下。但有了内置暂停,鸽子比人类快了 200 毫秒。“老实说,这出乎意料,”Letzner 说。她的团队推测,神经信号在鸟类细小的头骨中密集的细胞之间传播的距离非常短,因此指令到达得更快。 狗的人性一面著名的边境牧羊犬 Chaser 已经学会了 1000 多个单词,甚至还学会了一些基本的语法,例如拿着球去扔飞盘和拿着飞盘去扔球之间的区别。 她是一只非常非常好的狗吗?毫无疑问。但所有犬科动物都具有与人类进行社交交流的非凡天赋,这是语言的起点。 [PopSci+相关内容:狗和猫能记得过去吗?] 最近,亚利桑那大学研究员埃文·麦克莱恩对 552 只狗进行了测试,就像 2007 年对灵长类动物和幼儿的研究一样。狗无法像灵长类动物那样追踪隐藏的物体。但它们在社交测试中表现出色,例如查看人类正在看哪里,或跟随、指点或合作。根据这些衡量标准,“狗似乎比非人类猿类更像人类,”麦克莱恩说——并且可能成为科学家试图了解我们社会性质的更好的实验模型。 但是,狗在某些方面是如何变得比猿更像我们人类的呢?麦克莱恩说,驯化很可能培育了这些超强的社会能力——尽管值得注意的是,与狗关系密切的狼也会合作捕猎和抚养幼崽。 知更鸟知道如何对待伴侣离婚律师都知道,人们不擅长想办法让对方开心。但对新西兰知更鸟来说,这很容易。像你一样,这些鸟喜欢变化。例如,在吃了几只蜡蛾幼虫后,知更鸟就会渴望吃面包虫。(谁不会呢?)而且,像你一样,它们有时会给心上人提供食物。 和你不同,鸟类能做到这点。2017 年,剑桥大学教授尼基·克莱顿发现,当雌鸟吃了几条蜡虫或粉虫后,它的伴侣就能预测到它接下来想要什么。即使看不到它吃东西,它也会这样做。它似乎能读懂它的行为,猜出它想要什么。鸟类是否也能写婚姻建议专栏目前还不是研究课题。 其他超级技能动物地位低下的猫鼬会想方设法打开容器来装美味的蝎子,而地位较高的猫鼬则比较懒惰。 巨型食蚁兽能够记住简单的星形迷宫中的八个喂食器中哪一个喂食器中隐藏着鳄梨食物。 与脑容量较小的同类不同,脑容量较大的孔雀鱼能够学会二和四之间的区别。 大象用它们的鼻子作为吹叶机,喷射气流将树叶或干草吹到容易够到的地方。 红腿陆龟可以记住一年多的时间,两种颜色中的哪一种代表芒果果冻。(它们最喜欢的!) 黑熊可以从照片中的图像中识别现实世界的物体,例如铲子或足球。 本文最初发表于《大众科学》杂志2018年春季情报期刊。 |
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