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能画出海底麦圈,鱼的智力到底有多高?
发布时间:2019-07-06
 

>> 本期内容改编自"未读”的科普书《鱼什么都知道》,作者是美国知名动物行为学家乔纳森·巴尔科姆,本节目的播出已经获得了“未读”的授权,在此表示感谢。



01:鱼会被视错觉图片欺骗吗?

02:鱼儿们的听觉、嗅觉和味觉都远超你的想象

03:鱼会感觉到痛吗?鱼有思想吗?

在《鱼什么都知道》这本书中讲了很多证明鱼拥有智力的实验,其中,最让我对鱼的智力发出赞叹的实验是这样的:


研究人员准备了两只盘子,一只盘子是红色的,一只盘子是蓝色的,上面都装上了食物。实验的规则是这样:如果先吃了蓝色盘子中的食物,那么红色盘子马上就会被拿走。而反过来,如果先吃了红色盘子中的食物,那么蓝色盘子还在原地,可以吃到两盘。


实验的对象是五种动物,分别是裂唇鱼、卷尾猴、红猩猩、黑猩猩和4岁大的小女孩。现在你猜猜看,他们谁是冠军?


当然,既然我这样问,你可能想到了答案,但恐怕未必真的敢说出口吧?你下次可以把这个问题在聚会聊天的时候抛出去,看看会得到什么样的答案。


我告诉你,答案真的是裂唇鱼得了冠军


具体说来是这样的,裂唇鱼平均用了 45 次就学会了吃到两盘食物的方法。而黑猩猩则平均用了 65 次。卷尾猴、红猩猩和4岁的小女孩超过 100 次也没学会。


图:裂唇鱼


这个实验结果不知道有没有让你感到十分诧异,至少我被震惊了,并且产生了很想去重复实验的冲动,我儿子今年两岁,我真的想试试他能不能学会。


当然,这个实验不能证明裂唇鱼的智力高于灵长类动物,但是,它却可以证明一个结论:如果一种行为对某个物种的生存至关重要,那么,这种动物很可能会十分擅长此道,而跟脑容量毫不相关。


裂唇鱼是清洁鱼的一种,不知道大家见过这种清洁鱼吗?现在很多温泉浴场都会有一个池子,里面养了一大群清洁鱼,你把脚伸进去,它们就会围过来吃你脚上的死皮,让你感到麻痒难当。而生活在自然界中的清洁鱼,则是靠吃其他鱼身上的寄生虫或者死皮为生的,对于其他鱼来说,清洁鱼提供的是一种清洁服务,先吃哪一盘食物与清洁鱼先为哪个鱼类客户服务十分相似。清洁鱼以其他鱼类身上掉下来的食物残渣为食,由于清洁鱼并不清楚之后这些鱼要去哪里做什么,因此必须留意自己“衣食父母”的行为。在业务繁忙的时候,清洁鱼的眼前一天会有 2000 多个各种各样的客户游过,其中一些是常客,另一些则是恰好经过的游客。清洁鱼能够辨认出两种客人,他们会先服务偶尔经过的游客,因为这些游客不常来,抓住一个都是额外收益,而常客反正一直在这里不会走,早点晚点服务都没关系。你看,这跟挑选红盘子还是蓝盘子是不是有相似之处。


在对清洁鱼研究过程中,研究人员还发现了一些不可思议的认知技能。他们发现,清洁鱼和客户的关系并不是随机的,它们可以和客户建立相互信任的关系,这需要几周,甚至几个月的时间才能确立。而且需要清洁鱼有识别客户的能力,每条清洁鱼都有众多客户。它们在心里存了一份强大的客户数据库,在选择实验中,清洁鱼可以决定游向两个客户中的哪一个。而且他们会在熟悉客户身边呆更长的时间。有趣的是,客户则不会在实验中表现出这样的偏好,这可能是因为它们只需要记住哪里有清洁鱼就行了。


除了能记住给哪位客户提供了服务外,裂唇鱼还能记住服务的时长。假如有一个客户错过了上一次的清洁,那么清洁鱼很可能会优先为它服务,因为这位客人的身上会积攒更多的寄生虫。


有一个实验是这样做的,研究人员用四种不同颜色和图案的盘子给清洁鱼喂食,它们能学会选择食物补充更快的盘子。清洁鱼懂得选择哪个客户更划算,他们利用种类、时间和个体的三个记忆维度来建立情景记忆,而这是生物学家眼中只有高等动物才有的认知技能。


如果鱼能够记住过去的事情是不是也能对未来进行预判呢?塔西提岛上的一项研究表明,四处徘徊的裂唇鱼会根据所谓的“未来的阴影”来调整自己的行为。这个“未来的阴影”是博弈论中的一个术语,它是指人们倾向于和未来互动可能性更大的同伴合作。清洁鱼也是这样,它们更倾向于和那些离自己活动范围更近的客户合作,这样他们就能再次遇到客户。这向研究在本书的作者看来,为人类提供了为数不多的案例,证明动物也能根据伙伴在未来带来的收益调整合作水平。


鱼类的这些超越灵长类动物能力的表现,让我们重新审视“智力”的概念。鱼类证明智慧是多种多样的,且与生存环境紧密相关,它不是固定的,而是一整套能够灵活调整的能力。这能够解释为什么一个人可以成为优秀的艺术家或者出色的运动员,却不擅长数学和逻辑。他也降低了我们以前给智力这个概念赋予的重要性,人类根据自身能力定义了智力,但这个概念对我们自己来说都显得有些狭隘。


基于我前面讲到这些,鱼类表现出了超出我们想象的智力行为。科学家们不禁要猜想,在鱼类社会中,是否也存在着某种“文化”呢?什么是文化?在生物学家的定义中,文化就是那些可以在生物的代际之间传递,但又不属于遗传的信息。比如说,我和孩妈都喜欢看电影,但是这个喜好不会成为基因传递给下一代,但是,在我们家这个环境中,耳濡目染,孩子也很容易喜欢上看电影。这就是文化,它不是遗传物质,但确实可以传递。


人们曾经一度认为,文化是人类社会专属的。不过,随着动物行为学的研究深入,人们发现,文化现象其实广泛地存在于哺乳动物和鸟类中,尤其是那些寿命较长的社会性动物中。比如说,乌鸦制造工具的行为,就不是遗传的。还有大象对迁徙路线的选择,也不是遗传的。甚至,我们发现动物中也存在方言,这个方言就是标标准准的文化了。


那么,鱼类社会中,是否也存在文化呢?这还真的是一个很有意思的研究课题。加州大学圣芭芭拉分校的罗伯特·华纳就对这个课题发生了浓厚的兴趣。他对一种叫双带锦鱼的鱼进行了长达 12 年的研究,主要观察他们对交配地点的选择。这些鱼有一个特点,它们几乎全年都处在性活跃状态,每天都会交配。


图:双带锦鱼


华纳发现这些鱼选择的长期交配地点是非常固定的。十二年中,他们每天都会回到同一个地点交配。这种鱼的寿命最长为三年,也就是说至少有四代双带锦鱼都使用同一个交配地点。在华纳看来还有很多其他条件不错的潜在交配地点,但不知道为什么双带锦鱼就是不来这些地方交配,不仅如此,即便那段时间出现了较大的种群规模波动。这87个备受青睐的爱巢也没有一个停止使用。华纳想知道这些交配地点之所以受到青睐,是否是因为它们拥有最佳的资源组合呢?


请你想一想,如果是你,你会如何设计实验来验证这个猜想?


华纳想到的办法是,把这里的原住民搬走,让一些新居民迁入后,观察这些新居民怎么选择交配地点。如果这 87 个交配地点确实有某些资源优势,那么它们就应该有更大的概率被新居民选中。实验的结果是出人意料的。新居民选择的交配地点与上一批原住民选择的交配地点没有相关性,而且连续几代新居民依然表现出了对新地点的忠诚。为了进一步确认,华纳又做了对照实验,他把被搬走的原住民再整体迁回来,结果,这些原住民仍然能记得它们曾经的爱巢。这样就很能说明问题了,华纳因此得出的结论是,双带锦鱼对交配地点的选择并不是基于地点本身的质量,而是体现了某种文化的传承。


对鱼类觅食或者迁徙路线的研究,也能证明鱼类的某种文化传承,甚至这种传承也像人类社会的文化传承一样,有很强的惯性,但又不会完全故步自封。比如说,孔雀鱼会观察身边的鱼,记住觅食路线,哪怕领路的鱼离开很久,它们也会使用同样的路线。即使是有一条更快捷的路径出现,它们也会坚持选择旧路线,至少刚开始的时候是这样,但是,孔雀鱼的固执不会持续太久,它们很快还是会选择更有效率的路线。这一点和人类社会的某些特点类似,比如在读屏还是读纸质书的选择上,在宏观上就呈现了这种在顽固中前进的特点。


图:孔雀鱼


可悲的是,人类的捕捞行为会破坏鱼类社会的文化。2014 年,有一项研究结果表明,人类掠夺式的渔猎活动以及我们对较大个体的偏好,导致鱼类迁徙路线信息的传递收到了干扰。


这种文化破坏很可能是不可逆的。文化并没有写入基因,一旦丧失,重建的可能性微乎其微,这也许能解释为什么破坏行为停止后很多动物种群还是无法恢复。例如,人类停止大规模捕鲸已经有半个世纪了,但是,很多鲸类的种群数量都没有显示出增长的迹象。


我们人类除了拥有通过声音传递的语言外,还有另外一种更加原始本能的语言,就是身体指示性语言。当一个婴儿还不会发声时,他就会有手指的指向来表达自己的意愿。动物是否也有这种身体指示性语言呢,答案是肯定的。科学家们首先设立一个判定是否是身体指示性语言的五条标准:


1. 这种动作指向一个物体

2. 这种动作只有沟通效果,并不能直接行动

3. 这种动作指向潜在的信息接收方

4. 这种动作会引发自愿回应

5. 这种动作能够表达意向


在 2013 年之前,人类已知的能够拥有身体指示性语言的动物只有猿类和鸦类。2013 年,一组研究人员发现了红海中的一种鲈鱼也拥有身体语言,它们会用倒立起来的身体姿势来指向猎物隐藏的位置,并且能和其他鱼类合作完成捕猎。


随后,研究人员对这种鳃棘鲈鱼进行了人工饲养,做进一步的研究。结果表明,这种鱼的合作能力和黑猩猩相差无几。研究人员采用的研究方法是制作了两条逼真的可以被线缆和滑轮操控的假鱼,然后操控假鱼尝试着与鳃棘鲈合作捕猎。实验的第一天,鳃棘鲈对两条假鱼没有任何的偏好。但是到了第二天,他们就能分辨出合作的好搭档,并且表现出明显的偏好,其偏好程度跟黑猩猩的偏好程度相当。鳃棘鲈在决定何时需要寻找合作者的效率也跟黑猩猩差不多,83%的情况下它们都会选择合作。


图:鳃棘鲈鱼(东星斑)


在鱼类中,另一种通过意图达成社会结果的方式是集体决策。当一条鱼决定去一个可能有食物的地方时,其他鱼就会用鱼鳍投票决定是否跟随,而且,有意思的是,鱼的外貌能够决定谁是领袖。来自瑞典、英国、美国和澳大利亚的生物学家共同设计了一个实验。


他们把刺鱼放进树脂玻璃鱼缸中,鱼缸两头有两个一模一样的,由好看的岩石和植被构成的藏身地。然后,研究人员制作了两条假鱼模型,分别向两个藏身地游去。这两条假鱼的区别在于,其中一条看上去无论从体型、腹部饱满度、表皮的色泽更健康一些。结果表明,刺鱼跟随看上去更健康的假鱼模型的概率是60%。而随着群体数量的增加,这一概率也会越来越高,当放进10条刺鱼,他们跟随健康模型的概率则超过了80%,这能够很好地说明鱼类的集体决策。



图:刺鱼


上面讲的所有关于鱼的这些知识都是我过去所不知道的,每一个都让我对鱼的智力感到赞叹。但让最让我感到震惊的一个发现是下面我要说的这个,我们就用这条鱼来作为我这个系列节目的大结局吧。


1995 年,有一位叫大方洋二的日本潜水员、水下摄影师在日本最南端潜水的时候,在水下 24 米深的水下沙滩上发现了一些酷似麦田怪圈的神秘图案。这些图案的直径达到了 1.8 米,图案的形状大致是有两个像涟漪一样的同心圆,然后有很多条纹从中央的圆盘处向外辐射,远远看过去有点像一朵菊花。


图:海底麦圈

 

这个发现让大方洋二感到极其震惊,很显然这不太可能是人为的,那到底是什么东西弄出了这种图形呢?难不成又是外星人的杰作吗?为了解开谜团,大方洋二几天后带了一个拍摄组回到这里,秘密最终被揭开了。


这些海底麦田怪圈是一种体长只有 12 厘米的鱼弄出来的,这是一种日本人最喜欢吃的河豚鱼。这里插一句,我们平常说的河豚,江河的河,海豚的豚,并不是某一种鱼的学名,而是一大类鱼的别名。因此,河豚河豚并不是一定只生活在河里的,海里也有。这种弄出麦田怪圈的河豚鱼的学名叫四齿鲀鱼,这个鲀是鱼字旁一个屯,而且只有雄性的四齿鲀鱼会画麦田怪圈。这些小鱼会把身体歪向一侧,用胸鳍摆动着游泳,花费数小时进行创作。它们甚至还会用嘴咬开小贝壳,撒在图案中的沟槽进行装饰。它们创作的每一幅图细看起来都不一样,完全可以称得上动物中的艺术家。与这些鱼类似的动物艺术家还有非常出名的澳大利亚的园丁鸟,这些鸟会建造极其漂亮精致的求偶亭,用以吸引雌鸟。


四齿鲀鱼在海底创作图案的目的与园丁鸟类似。它能够吸引雌鱼来到最里面的圈产卵。这些沟槽能够防止卵被洋流带走,而咬碎的贝壳大概也能强化这一作用,同时还能给卵提供伪装。创造出复杂圆圈图案的雄性更有可能交配成功,于是就演化出了这种复杂的技艺。


图:作画的四齿鲀鱼


这个发现真的是太有意思了,说实话我还是第一次知道这一点,刚在书上看到这段的时候,我都有点将信将疑。于是,抱着打假的态度,我自己在网上检索了一番。没想到,这是千真万确的,而且我还找到了一段 BBC 摄制的非常漂亮的视频,就是展示这种鱼如何创作这种圆圈图案。如果大家想看这段让我感到非常神奇的视频,可以到微信小程序“科学声音视频”的国外科普视频精选这个栏目中找到第 20 期海底麦圈,就可以观看了。


科学声音视频


好了,讲到这里,《鱼什么都知道》这个系列差不多就全部讲完了。最后,我想来谈谈关于吃鱼这件事情。


我在写这个节目的文稿时,并不是把书全部看过一遍后再写的,而是一开始我就把书大致平均分成了四份,然后我一周看一份,看完一份写一期文稿。我为什么要说这个呢,其实我是在为自己找辩护的理由,因为我在前几期节目中,不止一次地轻松地提到吃鱼这件事情。我总是带着一种调侃地语调说,唉,虽然知道了鱼儿很聪明,但我还是决定要吃它们。说实话,我从小到大最喜欢的肉就是鱼肉,熟悉我的人都知道,我最喜欢吃鱼。我常常跟别人说,自己可以一周没有肉吃,但不能一周没有鱼吃。


不过,看完这本书的最后一章,我的心情怎么也好不起来,我似乎再也无法用轻松调侃的语调提到吃鱼这件事情了。


根据联合国粮农组织的数据,从 1961 年到现在,中国的人口数量差不多翻了一倍,而人均鱼类消费的量却增长了 5 倍。换句话说,我们每个人都比小时候有更多的鱼可以吃了,这也很符合我们每个人的生活体验。但是,这却很容易给人造成一个假象,似乎鱼比过去更多了。


但真实的情况是怎样呢?我常常说,只有学会了用统计学的眼光看现象,才能发现这个世界的真相,而不是被自己的体验或者个例所蒙蔽。世界野生动物基金会2015年9月发表了一份令人不安的新报告《蓝色星球报告》。报告指出:1970年至2012年间,世界海洋脊椎动物数量下降了49%[1]。  一个不争的事实摆在人类面前,被捕捞殆尽的渔场数量正在稳步上升,全球鱼类的种群数量正在急剧下降,这种下降的速度远远超过历史上任何一次生物大灭绝的速度。而造成这种后果的最最主要的原因就一个字——吃,是人类把这么多的鱼给吃没的。


最最典型的例子就是鳕鱼。1960 年,在北大西洋产卵的鳕鱼,估计数量大约是160 万吨。三十年后的 1990 年,这个数字估计只剩下了 22000 吨。到了 2006 年,美国《时代》杂志撰文说,从商业的角度来说,鳕鱼已经灭绝了。在英语中, “fish”这个词原意就是指鳕鱼的鱼肉和鱼条,但后来就被黑线鳕所取代,再后来又被红大马哈鱼取代,现在,“fish”就是指“还剩下的任何鱼”。与鳕鱼有差不多命运的还有金枪鱼,从 1960 年以来,种群的数量下降超过 90%。


有些人可能觉得,现在我们吃的鱼不都是养殖的吗?确实,养殖的比例正在大幅度的提高,越来越多的鱼都可以被人工养殖。但是,从统计的眼光来看,今天水产养殖的比例依然只有商业捕捞的 40%。我们吃的大多数鱼依然无法人工养殖,比如最普通的带鱼。


合上全书,说句实话,对于吃鱼这件事情,我真的感到十分的纠结。有些人可能会觉得这是一种无病呻吟的圣母情怀,人站在食物链的顶端,吃鱼是天赋人权,为此,我也无力反驳。但我就是产生了这样的纠结,怎么办呢?或许从今以后,我在吃鱼的时候会关注一下面前的这条鱼是养殖的还是野生的,如果是养殖的,就继续心安理得的吃,如果是野生的,就会带着内疚吃。


我是真的纠结了,不知道该怎么收尾了,如果呼吁大家节制吃鱼,显然虚伪,因为自己都做不到。但我的理性又让我对全球鱼的种群数量急剧下降这件事情无法做到熟视无睹、心安理得。


想听听你们的想法。


祝冬安,这个系列结束了。


其实这本书中,关于鱼还有很多有趣的传闻和故事,但我基本上一个都没有选择来讲,我选择详细讲的都是严谨的科学实验,为什么?我的目的想让所有的听众通过我的节目,来了解科科学研究的方法,传闻和故事只能用来作为线索,不能用来作为证据,尽管传闻和故事往往更加富有戏剧性,也更容易讲的引人入胜。


--------

[1]https://www.worldwildlife.org/publications/living-blue-planet-report-2015 



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