鱼的记忆可远不止7秒!

2017年11月15日 12:15 作者:桃宝 来源:《今日文摘》  

  在动画片《海底总动员》中,一条叫做多莉的小鱼总是健忘、记忆很差。它漫无目的地游来游去,最后差点成为猎物的晚餐。而实际上,鱼类在一些方面可是与猿类一样聪明。它们的记忆可长达数年,空间想象能力甚至胜于人类。

  据估计,海洋中有25万种鱼类,尽管它们的外观和行为不尽相同,但许多人说起鱼,印象都是呆头傻脑。事实上,研究表明这种固有印象并不准确。

  这一流传甚广的固有印象持续存在的原因可能源于古老生物进化理论中一种无意识的偏见。来自澳大利亚麦考瑞大学、同时也是《鱼类生物学杂志》(助理编辑的卡勒姆·布朗对此提出怀疑,他认为人们低估了鱼类的智商,想当然以为鱼还只是原始生物。他说:“事实上,今天地球上大部分鱼类的进化历史与人类进化史一样悠久。”

  也许我们真的潜意识里就低估了鱼的认知能力,可能因为它们生活在海洋,而我们生活在陆地,栖息地截然不同;也可能电影塑造的鱼类角色太过戏剧化不够写实,加深了我们认为鱼类健忘的固有印象;又或者我们只是简单地将它们视为低智商生物,以便在食用炸鱼条三明治时能吃得心安理得。

  动画片《海底总动员》中的多莉是一条健忘的蓝色唐王鱼,她告诉小丑鱼尼莫:“我患有短期记忆丧失症……转眼就会忘记刚刚发生的事情。”然而,经研究,动物行为专家推翻了鱼只有七秒记忆的这一人们普遍认为的观点。

  长期记忆和空间感

  1994年的一项研究表明,金鱼不仅有长达3个月的记忆,还能分辨时间。在该研究中,研究人员首先训练金鱼学会推动开关获取食物,随后调整开关,使其每天只在一小时内能被推动。令人惊奇的是,金鱼适应了这一改变:每当“开饭”时间临近,它们会聚在开关周围,这表明金鱼具有分辨时间、学习和记忆的能力。

  英国普利茅斯大学的研究学者菲尔·吉表示,鱼类依靠记忆预测食物的能力给予它们“竞争优势和进化优势”。

  布朗指出,很多鱼都具有长期记忆。根据2001年发表的一项研究,红斑彩虹鱼(杜氏虹银汉鱼)具有记忆逃生路线以规避危险的能力,记忆时间可长达11个月。

  他说:“鱼类的认知能力不亚于大多数陆生动物,甚至在很多方面更胜一筹。”

  2017年2月发表的一项研究发现,孔雀鱼(网纹鳉)可以走出由六个连续的丁字路口组成的迷宫。它们不仅学会了如何走出迷宫,而且经过五天的训练时间,能更快更顺利地走出迷宫。

  意大利帕多瓦大学学者泰隆·卢康·西卡托对此表示,孔雀鱼的表现令人惊奇,其聪明程度可与鼠类媲美。“啮齿目动物能胜任这种任务实属正常,因为它们经过进化演变后生活的洞穴系统与迷宫大同小异。但与之相反,鱼类生活的环境与迷宫截然不同,理论上应该不具有快速走出迷宫的学习能力。”

  他指出,孔雀鱼可能通过演变具备了导航能力,因为在野外,它们生活在散落着障碍物的溪流中。

  2016年的研究表明,鱼类还与哺乳動物一样具有极好的空间感。在这一研究中,研究人员利用传入的感官信息(如静水压力)来计算鱼类在三维空间中的位置。

  牛津大学的特里萨·伯特·德·佩雷拉指出,鱼类可以在三维空间中编码空间,而像人类这样的陆地动物判断垂直距离也有难度。与鼠类不同,鱼类可以准确无误地判断出垂直距离。

  布朗说,鱼的这种垂直空间感要“胜于人类”。

  还有一些实验证据表明,鱼也有类似于鼠类体内的“位置细胞”。这是一种神经细胞,当老鼠身处环境中的特定地点时,这种细胞就会激活,而其他神经细胞则在老鼠身处其他地方的时候激活。因此科学家们认为这些细胞组成了哺乳动物的神经系统空间地图。

  很明显,这种“位置细胞”位于鱼类大脑的某个区域,相当于人类大脑内的海马体,可帮助鱼类创建对于周围空间的记忆。

  会使用工具

  除了导航能力,鱼还会使用工具——这曾被认为是专属于人类的技能。

  比如,海獭会利用石块砸碎软体动物的贝壳后享用大餐。同时,布朗在2012年发表的一篇文章中写道,如果巢穴受到威胁,南美洲丽鱼和铁甲鲶会将卵产在叶子和小岩石上,将之作为临时庇护所。

  说到会使用工具的鱼类,最令人印象深刻也许当属弓箭鱼(射水鱼)。这种鱼看到停落在水面植物上的昆虫时,便准确地射出一股强大的水流,把昆虫击落在水面上并将其擒获。它甚至能巧妙利用光折射的自然现象顺利捕捉猎物。

  德国拜罗伊特大学的斯蒂芬·舒斯特是研究弓箭鱼方面的权威人物。通过研究他已证实,幼小的弓箭鱼似乎是通过观察经验丰富的长辈狩猎从而学习复杂的狩猎技巧——虽然它们不具备哺乳动物所具有的与视力相关的大脑区域,这一区域被称为新皮质层。

  射击并击中目标后,弓箭鱼会推测其晚餐降落的位置,并以最快的速度赶上竞争对手。这一过程可以在短短40毫秒内完成。“在最快时间内完成这一复杂程度高的任务,并做出决定,这种能力实在太让人吃惊。”舒斯特说道。

  在某种意义上,这一过程中弓箭鱼正在进行弹道学计算。在直观的层面上,这就像是一个好的足球运动员,可以迅速做出一个完美的传球并且预测出另外一个球员接球的位置,而并不需要制定出足球运动的轨迹。

  弓箭鱼还可以辨别人脸,人们曾经认为这只有灵长类动物才能做到。

  2016年的一项研究表明,弓箭鱼可以从44张新面孔中识别出一张熟悉的脸。在该研究中,研究人员训练弓箭鱼通过将水流射向面孔选择熟悉面孔,其中正确的几率达到了89%。

  牛津大学的学者凯特·纽波特说:“弓箭鱼具有人脸识别能力的这一事实表明,识别人类面孔并不一定需要复杂的大脑。”

  菲尔·吉说,宠物金鱼也有可能认识主人面孔,因为野生金鱼常年生活在阴暗的水域,可能与弓箭鱼类似对视力依赖程度不高。尽管这一猜测目前还没有证据证实。

  计数和团队合作

  与鸟类相似,鱼类也有区分数量的能力。

  2013年的一项研究发现,新生孔雀鱼会选择两组鱼群数量较多的一组。帕多瓦大学的克里斯蒂安·阿格利罗教授说:“新生鱼可以学习区分两组不同数量的鱼群,这一事实更加证实了至少鱼类的识数能力有一部分是与生俱来的。”

  判断数量的能力对鱼类尤为重要,因为它们经常需要加入大鱼群以躲避捕食者。一些研究表明,鱼类置身于未知环境中时会倾向选择加入数量较多的那组鱼群。

  阿格利罗认为,鱼类区分数量的能力可与哺乳动物和鸟类相媲美。如果是这样,这表明人类识数能力的发展历史可能比想象的更为长久。这甚至可以追溯到大约4.5亿年前地球上生物开始分化为鱼类和陆地脊椎动物的那个时期。

  除了“计数”之外,鱼还可以进行团队合作,甚至与其他物种一起工作。

  珊瑚石斑鱼(蠕线鳃棘鲈)和珊瑚鳟鱼(豹纹鳃棘鲈)有时候会与蛇形般的巨型海鳗(爪哇裸胸鳝)合作,以驱赶出躲藏在小石缝中的猎物。

  珊瑚鳟鱼和珊瑚石斑鱼会通过摇摆头部邀请海鳗加入狩猎队伍。

  在2014年的一项研究中,生物学家表明,珊瑚鳟鱼能很快学会如何选择最强大的海鳗加入狩猎队伍。当它们本身狩猎的方式无法捕获猎物时,它们需要与其他物种合作,这样就能轻而易举捕获猎物。一般而言,它们选择海鳗狩猎成功的几率是不成功的三倍。

  研究人员亚历山大·维尔说:(该实验)进一步表明,比温血物种小的大脑并不会限制至少一些鱼类拥有可媲美甚至超越猿类的认知能力。

  在鱼缸里头转圈徘徊的金鱼可能并不如上述这些鱼这样聪明。但是有关弓箭鱼和其他鱼种的研究结果正一步步改变我们对鱼类智商低下的固有偏见。舒斯特说,这些研究也可作为我们对人类的认知能力发展的参考。很明显,生物智力发展远在人类出现之前就已经开始演变。

  不过,这些关于鱼类智商的新发现会不会使得我们无法再心安理得地吃炸鱼薯条了呢,这还有待观察。

  (胡志勇荐自《看世界》)

  责编:Ester

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