綿羊比美國政府更懂植物學嗎?

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。


從植物學角度來看,番茄是一種水果:一種從植物開花部分生長出來的含種子的結構。然而,在1893年,美國最高法院在尼克斯訴赫登案中裁定,番茄是一種蔬菜,需繳納蔬菜進口關稅。

不幸的是,關於蔬菜的困惑並沒有在1893年結束。事實上,關於植物學分類的困惑在美國有著悠久的歷史。

就在最近,美國國會將披薩(或者更準確地說,是學校食堂中披薩上的番茄醬)誤認為是一種蔬菜!而且一位福克斯新聞主播顯然難以區分辣椒和軍用級辣椒噴霧


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。


綿羊可以做得更好。

事實證明,許多動物都具備區分不同型別植物的一些基本能力。畢竟,咬錯一口可能意味著美味佳餚和痛苦死亡之間的區別。然而,像牛或綿羊這樣的大型食草動物,面臨著各種各樣的潛在食物來源。要區分如此多種類的植物絕非易事,理論上會對食草動物大腦的資訊處理能力提出很高的要求。兩位法國動物行為研究員塞西爾·吉南和貝特朗·杜蒙推斷,如果這些動物能夠將潛在的食物專案分配到不同的類別,它們就能更有效地覓食,從而減輕資訊處理的負擔。

在放牧動物的田地裡,主要有兩種植物:草類和豆科植物。一般來說,豆科植物比草類更受食草動物的歡迎:它們消化得更快,含有更多的氮,而且它們的蛋白質可以更完全地消化。吉南和杜蒙想知道的是,綿羊(Ovis aries)是否根據植物學分類對植物進行分類。如果它們學會了避開某種特定的草或豆科植物物種,那麼這種厭惡感是否會推廣到同一植物科的其他植物?

他們首先佈置了一個實驗田,其中包括兩種草類和兩種豆科植物。草類是鴨茅(Dactylis glomerata)和高羊茅(Festuca arundinacea),豆科植物是苜蓿(Medicago sativa)和紅豆草(Onobrychis viciifolia)。根據之前的研究,他們知道綿羊能夠區分這些特定的類別內植物:也就是說,它們可以區分鴨茅和羊茅,以及苜蓿和紅豆草。綿羊是否會在任何更高階的水平上對這些植物進行分類?換句話說,它們是否會形成植物的等級分類?

在一週的第一天,一組羔羊被訓練對高羊茅(草)產生厭惡,第二組羔羊被訓練對紅豆草(豆科植物)產生厭惡。這是透過將這些植物與催吐劑氯化鋰配對來實現的。它們被給予一天的時間恢復,然後在該周的第三天,透過向它們提供鴨茅(草)或苜蓿(豆科植物)來評估每組的食物偏好。這種模式每週重複一次,持續一個月,共進行了四個測試期。結合基線偏好,研究人員獲得了五個時間點的食物偏好資料。

最初,所有綿羊都更喜歡苜蓿(豆科植物)而不是鴨茅(草),這在預料之中,因為豆科植物比草類更有營養。因此,研究人員並沒有簡單地測量每種植物的直接偏好,而是計算了不同植物型別之間食用的相對比例。換句話說,對紅豆草產生厭惡的綿羊可能仍然比鴨茅吃更多的豆科植物——但豆科植物在它們的總食物攝入量中所佔的比例可能更小,這是在條件反射之後。

事實上,隨著實驗的進行,對紅豆草(豆科植物)產生厭惡的綿羊,與基線水平相比,消耗的苜蓿(豆科植物)的比例有所下降。也就是說,對於對紅豆草產生厭惡的綿羊來說,苜蓿的食用比例相對於總食物消耗量有所下降。而且,對羊茅(草)產生厭惡的綿羊,與基線水平相比,食用了更高比例的苜蓿(豆科植物)。

正如預期的那樣,在實驗過程中,任何一組綿羊食用的苜蓿的總量(以克為單位,而不是比例)變化不大。然而,綿羊在鴨茅的食用量方面確實出現了差異,對羊茅產生厭惡的綿羊比對紅豆草產生厭惡的綿羊消耗的鴨茅更少。

綜上所述,根據綿羊被訓練產生厭惡的植物型別,每組綿羊對苜蓿和鴨茅的偏好有所不同。然而,這種差異似乎主要是由於鴨茅的消耗量發生變化,而不是苜蓿的消耗量發生變化。這可能是因為最初對豆科植物的偏好高於草類。

儘管結果可能不如預期的那麼直接,但這項實驗令人信服地表明,除了第一級物種級別的類別之外,綿羊還可以在草類和豆科植物的第二級植物學類別中進行分類。然而,豆科植物和草類之間的區別不僅是植物學上的,也可能是視覺上的(如葉片排列)、化學上的(如氣味或味道)或觸覺上的(如質地)。換句話說,綿羊在草類和豆科植物之間做出的區分可能是感知性的,而不是概念性的。與往常一樣,還需要更多的研究來了解綿羊的分類能力可能有多抽象。儘管如此,綿羊能夠在兩個層面上對植物進行分類的能力仍然令人印象深刻。

仍然沒有關於綿羊是否認為披薩是蔬菜的訊息。

Ginane C, & Dumont B (2011). 綿羊(Ovis aries)是否根據植物科對植物物種進行分類?動物認知,14 (3), 369-76 PMID: 21203791

圖片來源:綿羊來自FreeFoto.com。羊茅來自Flickr/Tredway。鴨茅來自Flickr/WixPix。苜蓿來自Flickr/johnnyalive。紅豆草來自Flickr/inklaar

Jason G. Goldman is a science journalist based in Los Angeles. He has written about animal behavior, wildlife biology, conservation, and ecology for 大眾科學, Los Angeles magazine, the Washington Post, the Guardian, the BBC, Conservation magazine, and elsewhere. He contributes to 大眾科學's "60-Second Science" podcast, and is co-editor of Science Blogging: The Essential Guide (Yale University Press). He enjoys sharing his wildlife knowledge on television and on the radio, and often speaks to the public about wildlife and science communication.

More by Jason G. Goldman
© .