本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
英國最大的動物行為學會議(動物行為研究協會)上週四和週五在我的家鄉聖安德魯斯舉行。會議的主題是“理解動物智慧”,涵蓋了從黑猩猩和人類到蜜蜂和叢鴉等動物。會上討論了大量令人興奮的新研究,我想在這裡分享其中的一些片段。
來自劍橋大學的亞歷克斯·桑頓就貓鼬的行為發表了有趣的演講。貓鼬的不同尋常之處在於它們會主動教導彼此,這在非人類動物中很少見。他認為,即使我們經常將社會學習(向其他個體學習)視為“智慧”,但它不一定非得如此。
貓鼬中最常見的教學方式是從父母到幼崽,它們經常使獵物喪失能力,以便幼崽學習如何自行殺死獵物。隨著幼崽學會自行殺死獵物,父母會帶來更有能力自衛的獵物,直到幼崽完全能夠獨自殺死它們。
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與貓鼬在一起的亞歷克斯·桑頓
[youtube=https://www.youtube.com/watch?v=wMjalAElFXw]
但是父母如何知道幼崽何時長大到足以自衛呢?一項實驗表明,當科學家播放年長貓鼬的叫聲時,父母給幼崽帶來的獵物比聽到年幼幼崽的叫聲時修改得更少。
亞歷克斯·桑頓還討論了另一項實驗,其中貓鼬接受了兩種不同方式的訓練,以解決一項獲取食物的任務。觀察到特定個體以一種方式解決任務的貓鼬群體成員隨後將學會以同樣的方式解決它。因此,這些動物似乎能夠彼此進行社會學習。然而,貓鼬似乎也不一定像人類那樣“理解”它們正在解決的任務,也不將它們的知識(在測試的設定中)應用於新的情況。
伊麗莎貝塔·維薩爾貝吉就她一生致力於捲尾猴及其工具使用能力的工作發表了演講。捲尾猴使用石頭砸開堅果
https://www.youtube.com/watch?v=wMjalAElFXw
她在實驗室進行的一系列實驗表明,捲尾猴能夠選擇合適的工具和合適的地點來敲開堅果。
埃爾瓦·羅賓遜就螞蟻以及它們如何集體決定最佳築巢地點發表了精彩的演講。她討論的實驗使用了一種方法,這種方法無疑讓很多人在會後議論紛紛:螞蟻的背部安裝了微小的晶片,當它們從機器下方走過時,機器可以掃描這些晶片。這不僅意味著可以透過簡單的掃描來識別單個螞蟻,而且還允許進行特定的實驗設計,揭示這些生物如何選擇巢穴。透過使用這些射頻識別標記的螞蟻,科學家可以控制哪些螞蟻走到哪裡。一些螞蟻被允許檢視特定的“好”巢穴地點,而其他不在“嘉賓名單”上的螞蟻則被掃描,然後一個小門落下,拒絕它們進入。這項研究發現,整個蟻群的決定可能會在沒有個體親自體驗過好壞巢穴地點的情況下產生:只要一些個體體驗過其中一個巢穴地點,而另一些個體體驗過另一個巢穴地點,就可以達成群體共識。
對我來說,最明顯的亮點之一是湯姆·西利關於蜜蜂群體智慧的演講。群體智慧是指多個個體可以解決單個個體無法解決的任務的想法。人類群體智慧的最早例子可能是弗朗西斯·高爾頓在 1907 年記錄的,他寫了一場比賽,其中 800 人必須猜測一頭牛的重量。他們所有預測的中位數非常接近實際重量。更現代的例子是谷歌和維基百科。
西利的蜜蜂生活在約 10,000 只工蜂的群體中,其中 300 至 500 只是“偵察蜂”。這些偵察蜂離開蜂群,外出尋找蜂群的新棲息地。“夢想家園”是活樹高處的空腔,足夠容納整個蜂群。當偵察蜂發現某個看起來合適的地方時,它會回到蜂群並跳“搖擺舞”來展示這一點。您可能已經知道,偵察蜂的這種搖擺舞會告訴其他蜜蜂新潛在家園的方向和距離。然而,它也向其他蜜蜂傳達了偵察蜂認為該位置有多好。這意味著如果偵察蜂認為該位置是頂級位置,它會跳不同的舞蹈,如果它只是平庸的位置,它也會跳不同的舞蹈。
聰明的動物?馬克·比安卡涅洛,他吸引了 39.5 公斤(87 磅)的蜜蜂到他身上參加蜜蜂穿戴比賽。
然而,有數百隻偵察蜂,它們都在探索世界,並將不同的資訊帶回蜂群。這就是群體智慧的用武之地。當多隻偵察蜂返回蜂群並分享它們的資訊時,就會出現一種“辯論”,因為不同的“想法”被擺到桌面上。只有在達成共識後,蜂群才會遷移到新的地點。透過一系列實驗,湯姆·西利和他的團隊在理解這種共識是如何達成的方面取得了長足的進步。他們建立了一個蜂群,並在周圍放置了各種潛在的蜜蜂家園(1 個“夢想家園”和 4 個平庸的家園)。在 10 次試驗中,蜜蜂有 9 次能夠選擇最好的一個,並將蜂群遷移到那裡。
透過觀察蜂群,科學家們發現,當偵察蜂取樣質量更高的盒子時,它們比潛在的新家園質量較低時跳的舞蹈圈數更多。其他偵察蜂注意到了舞蹈,並親自查看了盒子。一旦一定數量的偵察蜂“同意”這是一個適合居住的好地方,並且都在跳舞,蜂群就會做出遷移的決定。
現在是真正酷的部分:所有支援特定地點的偵察蜂,例如最好的盒子,都會嘗試阻止為其他地點跳舞的偵察蜂。它們透過一種微妙的訊號干擾它們的舞蹈:撞擊舞者。這種抑制訊號是它們撞擊跳舞的蜜蜂時發出的可聽見的“嗶嗶”聲。它會在大約 5 到 25 次“嗶嗶”聲後停止舞者。作為回報,那些支援該地點的蜜蜂將嘗試抑制為更好的地點跳舞的蜜蜂。因此,透過興奮性(跳舞)和抑制性(“嗶嗶”)訊號,會形成法定人數,蜜蜂會決定遷移到哪個地點。
湯姆·西利在演講結束時將這種群體智慧方法與大腦進行了有趣的類比。蜜蜂就像大腦中的單個神經元一樣,將許多小資訊(興奮性和抑制性)結合在一起,以做出集體“決定”。
總而言之,這是一次富有啟發性和鼓舞人心的會議,讓我有很多值得思考的地方。