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
我現在正火力全開地投入研究模式,而且像我經常做的那樣——我非常深入地思考我的測試的意義和目的。我不斷演進的研究哲學絕對是一種非常整體的生物體方法。整個動物是我的研究物件。在我的照料下,整個動物是我的責任,而不僅僅是它給我產生的資料。我將我的思維空間置於動物的角度。什麼是生命?我在做什麼?我為什麼需要做這件事?我為什麼要做這件事?我接受過生態學和進化生物學的嚴格訓練,答案很簡單——我活著。我在這裡,現在。我需要生存。我需要繁殖。
實驗是我“讀取我的研究物件思想”的方式。它們在做什麼?它們為什麼這樣做?結果是什麼?與人不同,我不能簡單地要求它們告訴我它們在做什麼以及為什麼。(而且,哎,即使是人也會撒謊。)所以,我肩負著一項驚人且具有挑戰性的工作,即設計提出相互排斥問題的實驗。一些最徹底和廣泛的行為研究是由心理學家、行為藥理學家和生理學家在實驗室中進行的。
首先,一些背景知識。動物行為學是最古老的科學探究領域之一。傳統文化擁有關於動物行為的口頭、書面和圖文記錄,其歷史遠遠超過現代西方科學的定義。然而,今天對動物行為研究感興趣的學生可以遵循以下四個主要途徑之一來從事行為學事業:人類學、生態學、心理學、生理學。
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我們可能會研究不同種類的動物。或者我們可能會研究相同的物種,但出於完全不同的目的,提出非常不同的問題。生態學家“看待”和研究行為的方式與心理學家或生理學家研究行為的方式根本不同;而人類學家研究行為的方式與其他所有人都非常不同。人類學的一個主要區別特徵是研究人員和研究物件之間的關係。人類學家經常將自己置身於他們的研究物件之中,以便充分理解他們。想想簡·古道爾的方法。我對這種方法的經驗有限,我將在本文的其餘部分討論動物行為學的其餘三個途徑。
在生態學中,動物研究物件是感興趣的主題。提出的問題是為了瞭解它們如何生存、擴散、與同種動物和社群中的其他生物相互作用、它們如何適應/調整環境和人類干預。相關領域包括行為生態學、動物行為學、博物學。
在心理學中,動物研究物件之所以受到關注,是因為它們(通常)充當人類行為的替代品。提出的問題是為了識別它們行為的模式和相關性,以幫助我們更多地瞭解我們自己,或識別跨越許多物種的行為中的一般模式。相關領域包括臨床心理學、實驗心理學、心理生物學、神經行為學。
在生理學中,動物研究物件可以是感興趣的主題,也可以是人類或更廣泛分類群問題的模型。提出的問題是為了瞭解動物系統(內部物理、生化、神經、生殖、消化、激素等)的變化如何影響行為,反之亦然。相關領域包括行為藥理學、生物醫學研究、生殖生理學、神經行為學。
齧齒動物是所有三個領域的專業人士經常研究的物件。然而,生物醫學研究日益普及(以及博物學日益衰落)確實塑造了公眾和研究人員對研究動物行為意味著什麼的期望。當普通人想到齧齒動物研究物件時,他們會想到實驗鼠或小鼠,這是有充分理由的。它們是各種型別研究中最常用的研究物件。許多重要的科學研究發生在實驗室中,但實驗室並不是科學發生的唯一場所。
實驗室與野外實驗的優缺點
實驗室是乾淨的。您可以真正隔離變數並設計實驗以深入瞭解行為的微小輸入。基於機制的行為研究尤其熱衷於實驗室實驗:生理學、神經生物學。發育學肯定從能夠觀察和追蹤生殖和胚胎學等方面變化的超受控實驗中獲益匪淺。
野外是真實的。您可以獲得動物行為的未經剪輯、未經過濾、前排座位的門票。理解動物行為的“是什麼”(功能)和“為什麼”(進化)變得更加清晰。行為的背景與行為本身同樣重要。但是所有這些“背景”都構成了一團亂麻。理清變數非常非常困難。
這使得我所做的事情以及我研究動物行為的方式既具有挑戰性又令人興奮。我腳踏兩隻船。我兩者都做一點:基於實驗室和野外的工作。我應用心理學方法在動物行為學背景下檢查動物行為。我有意關注動物行為的動物行為學問題(生態學方法),但我經常追蹤我的研究物件中(最小的)生理變化。我想了解動物,它的自然狀態,它的本質,如果你願意這麼說的話。但我需要能夠識別動物身上正在發生什麼。我需要消除環境中的所有噪音,並清楚地瞭解動物在做什麼。這意味著我需要將它們帶入實驗室,一個受控的環境,以便好好觀察它們。為了輔助這種“檢查”,我使用心理學家設計的工具來檢查單一或小套行為。感謝非常全面的文獻,我擁有大量易於進行的測試和易於組裝或構建的儀器的藍圖。
但是,這些測試只是工具,而不是我裝備的真正機器。那是因為我經常研究完全不同的物種,並且提出與這些實驗的創造者從根本上不同的問題。我對行為的看法不同。對我來說,行為是我的重點,例如,對於行為藥理學家來說,行為是動物體內發生的修改的結果。此外,野外研究和與野生動物合作與在實驗室中與家養動物合作完全不同。
野生動物就是野生動物——它們亂竄、咬人、猛撲。(無論您認為實驗室/家養/寵物店風格/農場型別的動物會做什麼惡作劇,我向您保證,野生品種更快、更狡猾、更敏捷。)野生動物是髒的——是的,有真正的泥土,但通常也有自出生以來甚至之前就繼承的一系列病原體和寄生蟲。野外研究更具風險——既包括研究人員為完成工作而承擔的身體風險。暴露於感染登革熱-瘧疾的蚊子、受鉤端螺旋體病汙染的尿液、感染絛蟲/蛔蟲/鉤蟲的糞便、蛇、捕食者、獵人、偷獵者,等等。研究人員花費數週甚至數月的時間才能接觸到他們的動物,並且無法保證他們會遇到單個研究物件,更不用說獲得每個治療組 n=12 或更多有信心的樣本量。獲取動物並將其轉移到實驗室的壓力也是一個令人緊張的時刻。對動物進行數週(或數月)的基本護理和飼養,只是為了確保它們身體健康狀況良好,然後才能獲得進行任何測試的許可。
對於像我這樣研究沒有 SOP(標準操作程式)的動物物種的研究人員來說,您會採取最謹慎、保守的方式進行操作和觀察。因為您研究物件的護理和福祉至關重要。如果我的袋鼠鼠出了什麼問題,我無法選擇從目錄中訂購更多。但這就是使動物行為學的這些不同領域至關重要的原因和方式。我們正在探索非常非常不同的終點問題的答案。
我的終點是確定非洲巨型袋鼠鼠對一系列新刺激的基本行為反應。僅此而已。它們表現如何?我們想知道它們的基本、自然、非對抗性的行為反應,以便我們可以瞭解它們是什麼樣的……因為我們根本不知道它們是什麼樣的。
應對和應對策略:行為學觀點,Beat Wechsler,《應用動物行為科學》,1995 年,第 43 卷:123-134。