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。
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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。