更多動物似乎擁有某種計數能力

計數能力可能在許多物種中是天生的

自從大約100年前的聰明漢斯事件以來,科學家們一直對動物的數學能力主張持懷疑態度。這匹馬曾為欣喜若狂的歐洲觀眾表演算術和其他智力任務,但實際上只是在接受其訓練員的潛意識暗示。現代的例子,例如能夠數到六並知道加減法的非洲灰鸚鵡艾 Alex,在一些人看來是特例或條件反射的產物。

然而,最近的研究揭示了不同物種中計數技能的新例項,表明數學能力可能比以前認為的在生物學中更為根本。在某些條件下,猴子有時甚至可以勝過大學生。

在紐西蘭惠靈頓維多利亞大學的 Kevin C. Burns 及其同事於去年夏天在《英國皇家學會學報B》上發表的一項研究中,他們在倒下的原木上鑽孔,並在卡羅裡野生動物保護區的野生紐西蘭知更鳥的視野範圍內,在這些孔中儲存了數量不等的粉蟲(甲蟲幼蟲)。知更鳥不僅首先聚集到粉蟲最多的洞穴,而且如果 Burns 欺騙它們,在它們不注意時移除一些昆蟲,知更鳥會花費雙倍的時間在洞穴中搜尋丟失的粉蟲。“Burns 認為,它們可能具有某種天生的能力來區分三和四這樣的小數字,但它們也‘每天都在使用它們的數字感,因此透過反覆試驗,它們可以訓練自己識別高達 12 的數字。’”


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最近,在同一皇家學會期刊的四月刊中,義大利特倫託大學的 Rosa Rugani 及其團隊證明了剛孵出的雞的算術能力。科學家用五個相同的物體飼養小雞,新生的小雞對這些物體產生了印記,將它們視為自己的父母。但是,當科學家們減去兩個或三個原始物體,並將剩餘的物體留在屏幕後面時,小雞會去尋找數量較多的物體,感覺到“媽媽”更像是三個而不是兩個。Rugani 還改變了物體的大小,以排除小雞僅僅根據較大數量的物品比少量物品佔用更多空間這一事實來識別群體的可能性。

在過去的五年裡,羅切斯特大學的 Jessica Cantlon 一直在對恆河猴進行一系列實驗,這些實驗表明它們的數字技能可以與人類媲美。她發現,當兩組物體在大小、形狀和顏色上相同時,猴子可以選擇較少的一組。當大小、形狀和顏色發生變化時,猴子的準確率或反應時間沒有變化。一隻因 Kool-Aid 獎勵的動物的準確率比大學生低 10% 到 20%,但在反應時間上擊敗了他們。“Cantlon 回憶說,‘猴子並不介意偶爾犯錯。它想盡快翻過錯誤,繼續解決下一個問題,以便獲得更多的 Kool-Aid,而大學生卻無法擺脫對猜錯的擔憂。’”

杜克大學的 Elizabeth Brannon 對恆河猴進行了類似的實驗,讓它們將聽到的聲音數量與看到的形狀數量相匹配,證明它們可以跨感官進行數學運算。她還透過覆蓋一定數量的物體,然後移除其中一些物體,來測試猴子進行減法運算的能力。在所有情況下,猴子選擇正確餘數的機率都高於偶然。Brannon 及其同事在五月份的《實驗心理學雜誌:通論》中總結道,“儘管它們可能沒有掌握零作為數字的更深層概念,但猴子知道它小於二或一。”

儘管 Brannon 認為動物沒有語言上的數字感——它們不會在腦海中數“一、二、三”——但它們可以透過對物體集合求和來做一些粗略的數學運算,而無需實際使用數字,她認為這種能力是天生的。Brannon 認為,這可能是從領地動物“獲取競爭群體不同規模”以及覓食動物“根據獲取的食物量與投入的時間來確定是否適合停留在一個區域”的需求演變而來的。

因其與鸚鵡 Alex 長達 30 年的合作而聞名的麻省理工學院的 Irene Pepperberg 說,即使是蜜蜂也能學會區分少量數量。“她指出,‘因此,某種程度的“數字感”似乎甚至可以在無脊椎動物中學習到,而如果沒有一些潛在的神經結構作為基礎,這種學習是不太可能的。’”

理解動物數字感的生物學基礎可能與人類有關。根據 Brannon 的說法,這可能向兒童教育工作者表明,通常在四歲或五歲之後才教授的數學,實際上可以更早地引入課程。

注意:本文最初印刷時的標題是《動物與數字》。

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