非社會性爬行動物的社會認知?紅腿陸龜的目光追隨

你是否曾經在一個人聲鼎沸的聚會上,不知何故地感到有必要轉頭看向你朋友家的大門……就在你看著的時候,有人正好從外面進來並關上了門?

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你是否曾經在一個人聲鼎沸的聚會上,不知何故地感到有必要轉頭看向你朋友家的大門……就在你看著的時候,有人正好從外面進來並關上了門?你不可能聽到開門的聲音,因為裡面已經很吵了——更可能是你注意到其他人都在看著大門。所有這一切可能都在沒有任何明確意圖或意識的情況下發生。如果好幾個人都在關注空間中的特定點,那裡可能有什麼重要的東西。我們自然而然地意識到別人在看哪裡。很多其他動物也是如此。


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目光追隨是動物將其目光方向與另一隻動物的目光方向相匹配的能力,儘管這種能力已在哺乳動物和鳥類中觀察到,但目光追隨的系統發育仍然不確定。在人類和非人類靈長類動物,以及狗和海豚中發現了大量目光追隨的證據,而在其他哺乳動物和鳥類中則發現的證據較為模糊。但是目光敏感性——動物避開另一隻動物目光的能力——在動物王國中似乎更為常見,已在哺乳動物和鳥類,以及一些爬行動物和魚類中觀察到。目光敏感性可能作為一種反捕食者防禦機制而進化;一種被稱為“邪惡之眼假說”的理論認為,意識到捕食者的目光方向將有助於動物知道何時可以安全地移動或從藏身處出來。目光追隨需要目光敏感性;事實上,目光追隨是在人類兒童發展出目光敏感性之後才出現的。因此,目光追隨在認知上比目光敏感性更復雜。

安娜·威爾金森博士和她來自冷血認知實驗室的同事們對目光敏感性和目光追隨的進化歷史感到好奇。研究這個問題的一種方法是更好地解釋整個動物王國(超越哺乳動物和鳥類)的目光敏感性和目光追隨。這些能力也存在於爬行動物中嗎?如果是這樣,這可能表明所有羊膜動物(鳥類、哺乳動物和爬行動物)都共有這些能力,並且它在進化上出現的時間相當早。

紅腿陸龜(Geochelone carbonaria)是一種獨居、非社會性的物種,原產於中美洲和南美洲的熱帶森林。該物種的個體一生中大部分時間都是獨處的,只有為了交配才會真正互動。儘管如此,這些動物有可能擁有目光敏感性的基本構建塊,並且在適當的情況下,可能會透過充分的學習發展出目光追隨能力。

八隻人工繁殖的紅腿陸龜在實驗前進行了六個月的社會化飼養。一隻陸龜,即演示者(始終使用同一個個體作為演示者),被放置在水箱的一側,第二隻陸龜,即觀察者,被放置在水箱的另一側。它們被透明屏障隔開。上方,一個小的不透明隔板分隔了水箱的兩側。研究人員將一小束雷射束射向演示者一側的不透明隔板。一旦演示者注意到光線,它總是會抬頭看。實驗者改變光線的顏色以保持它的興趣,使其不會對光線產生習慣性反應。當演示者抬頭看時,觀察者也會將目光向上看嗎?如果是這樣,這將表明紅腿陸龜,儘管它們過著獨居生活,但對同種動物的目光方向很敏感。

還包括兩個對照條件。“無抬頭對照”與實驗條件相同,只是實驗者沒有將雷射射向不透明螢幕,因此演示者陸龜不會抬頭看(如果演示者偶然抬頭看,則該試驗被丟棄)。“無演示者對照”與實驗條件相同,只是演示者不在場——實驗者仍然將光線照射到不透明螢幕上,以排除觀察者陸龜以某種方式注意到光線的可能性。

條件之間存在明顯的差異,觀察者陸龜在實驗條件下抬頭看的次數明顯多於任何一個對照條件。這是第一項證明爬行動物能夠追隨同種動物目光的研究,表明目光追隨可能比以前認為的在動物王國中更頻繁地發生。

羊膜動物的三個綱——鳥類、哺乳動物和爬行動物——的共同祖先可能擁有共同定向和追隨他人目光的能力,而不是目光追隨進化了兩次或三次。理論上,鑑於這種物種的獨居生活方式,這種能力的出現幾乎沒有選擇壓力。然而,另一種可能性是,目光敏感性可能是天生的,而目光追隨是基於這種天生的機制透過聯想學習建立起來的。這也可以解釋這項實驗的結果,因為陸龜在研究開始前有六個月的社會經驗。理想情況下,這項研究可以在沒有重要社會經驗的紅腿陸龜身上重複進行。共同定向可能在爬行動物中是紅腿陸龜獨有的,儘管共同定向行為至少可能在龜鱉目——龜、陸龜和水龜——中,在所有爬行動物中,甚至可能在所有羊膜動物中都很常見。目前,每種解釋似乎都同樣合理。

Wilkinson A, Mandl I, Bugnyar T, & Huber L (2010)。紅腿陸龜(Geochelone carbonaria)的目光追隨。動物認知,13 (5), 765-9 PMID: 20411292

紅腿陸龜圖片來自維也納大學認知生物學系

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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.

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