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呆萌的小鸭子,居然还懂抽象思维!

不管是《米老鼠与唐老鸭》里的唐纳德,还是《精灵宝可梦》里的可达鸭,鸭子在人们眼里似乎从来就不是智力出众的物种。人们没少吃烧鸭烤鸭咸鸭蛋,到头来还给鸭子们塑造一个头脑简单的呆萌形象,不知鸭子们心里作何感想。

可达鸭的港译名称直接就是“傻鸭”,而最新的研究表明,鸭子其实比人们想象中聪明得多。图片来源:《精灵宝可梦》动画截图

好在,世上总不缺乏小心求证的科学家们——牛津大学的安东尼·马蒂纽(Antone Martinho III)和亚历克斯·卡切尔尼克(Alex Kacelnik)就是这样二位,他们最近发表在《科学》上的论文[1]算是为鸭子正了名:它们可比人们想象的聪明多了——和人类婴儿相仿,小鸭子们很可能也具有抽象概念思维能力。

“相同”还是“不同”?小鸭子分得清

测量动物认知能力的方法有许多,所谓的“一致配对”就是其中之一:给动物一个示例,然后让它在测试样本中挑出与示例一致的样本。这样的任务有难度不一的两种层次。第一层直截了当,比如示例是一个番茄,只要在测试样本中也挑出一个番茄就算完成。经过训练,连蜜蜂都能通过这一层级的任务。第二层则要求动物理解示例的内部关系:比如示例是两个西瓜的组合,测试样本是两个番茄的组合和一个香蕉加一个火龙果的组合。这时,两个番茄的组合才是与示例一致的。科学家们认为,要完成这一层级的任务,需要动物动用到抽象思维。17世纪时,英国哲学家约翰·洛克(John Locke)坚信,抽象思维是区分人与动物的东西。这种论断随后被一系列动物研究所推翻——人们发现,包括鸦科鸟类和灵长类在内的诸多动物都能够完成第二层级的任务,只不过这些动物往往需要事先经过训练

鸭子们的表现又如何呢?马蒂纽和卡切尔尼克十分期待。在他们的实验设计中,鸭子们将直接跳过训练而完成测试——鸭子的“印随”(imprinting)行为给了他们信心。

印随是许多鸟类雏鸟具有的一种学习模式,它们从破壳而出开始就能够跟随自己的父母,模仿他们的行为模式。这样的学习模式不仅使得它们可以更快地掌握生存的本领,也令它们能在幼年期“抱团”,和自己的母亲及兄弟姐妹在一起,最大限度地保证安全。研究者猜想,印随其实是涉及抽象思维的过程。指望幼鸟们看妈妈和兄弟姐妹几分钟就清晰地把它们记住是不现实的,它们需要视觉刺激中迅速抽象出不以画面变化为转移的信息。


查韦尔河上的鸭子。图片来源:Alex Kacelnik

马蒂纽和卡切尔尼克让一批绿头鸭在黑暗中孵化,然后在光亮中进行1个小时的团体活动。随后,这批小鸭子被安排进行两组“一致配对”实验。第一项实验中,它们会看到以下红色几何块组合中的一种,并与之“相处”25分钟:

  • 相同组:(球+球)或(四棱锥+四棱锥);
  • 相异组:(圆锥+圆柱)和(正方体+长方体)。
     

在这个过程中,小鸭子会对移动的几何块示例产生印随。随后,研究者让小鸭子回到黑暗中呆上半个小时,再向它们展示不同形状的另两组几何块,并观察它们的选择偏好。


用(圆锥+圆柱)组合诱发小鸭子的印随行为。图片来源:参考文献[1]


随后,在(棱锥+四棱锥)与(正方体+长方体)两种组合中,小鸭子显示出了对正方体+长方体)组合的偏好——这一组合和(圆锥+圆柱)组合都属于相异组。图片来源:参考文献[1]

结果显示47只活跃的小鸭子中,有32只在测试时偏好和示例关系一致的几何块组合——由于没有哪两种几何块组合的形状是一模一样的,这样的结果意味着小鸭子们总结出了示例中两个几何块的抽象关系(“这一对东西形状相同”或“这一对东西形状不同”),并用它检验新的几何块组合。

在后续实验中,研究者将变量从形状变成了颜色。这一次,66只活跃的小鸭子中,有45只通过了这个“相同找相同,相异找相异”的任务。你看,它们确实有两把刷子:


用相同颜色双球(褐色+褐色)诱发小鸭子的印随行为。图片来源:参考文献[1]


随后,在同色双球(紫色+紫色)和异色双球(蓝色+黄色)两种组合中,小鸭子显示出了对同色双球的偏好。图片来源:参考文献[1]

抽象思维,可能比想象中更为普遍

这些结果给了研究者相当重要的启示:首先,小鸭子们的表现提示,那些人们认识中不太“聪明”的动物,可能也具备抽象思维能力;其次,动物们可能在很年幼的时候便能在行为上表现出这种能力;最终,这样的能力不一定需要通过大量的训练才能习得。七个月大的人类婴儿也同样能分辨“相同”与“不同”的抽象概念,但他们需要的示例,可比小鸭子们所需要的更多。小鸭子们的印随天性背后所隐藏认知能力,还需要研究者加以发掘。


​刚孵化的鸭子,在一致配对实验中的表现已经能与经过训练的灵长类或乌鸦相媲美,甚至更胜一筹。图片来源:参考文献[1]

不过话说回来,既然在一开始,这样的能力并非我们独有,那么人类婴儿在成长过程中发生了什么,才使成年人最终获得远超其他生物的抽象思维能力?从“什么东西可以思考”,到“什么东西支撑着思考”,研究者将一步步追溯“思考从哪里来”,再告诉我们“思考能到哪里去”。

(编辑:Calo)

参考文献:

  1. Antone Martinho III*, Alex Kacelnik*,Ducklings imprint on the relational concept of “same or different”.Science Vol. 353, Issue 6296, pp. 286-288 DOI: 10.1126/science.aaf4247

文章题图:参考文献[1]

The End

发布于2016-07-18, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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S.西尔维希耶

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