發表日期 4/8/2022, 2:47:48 PM
一條普通束帶蛇(攝於緬因州阿卡迪亞國傢公園)輕吐信子,這是一種感知環境中化學物質的行為。攝影:GEORGE SANKER, NATURE PICTURE LIBRARY
撰文:MARY BATES
研究蛇類行為的科學傢經常麵臨一個具有挑戰性的難題:如何瞭解爬行動物的思想?
靈長類動物可以用手做手勢,大象可以用鼻子發齣信號,烏鴉可以用喙輕啄來錶示對實驗的特殊反應。但是蛇呢?
為瞭弄清這一點,研究人員專門為蛇設計瞭一個測試,以發揮其化學感覺方麵的優勢。
蛇依靠化學綫索來識彆獵物,逃離捕食者,尋找配偶,以及在棲息地導航。除嗅覺外,蛇還會通過輕吐信子將化學信號傳遞給上顎的一個特殊器官,比如潛在伴侶的性信息素,這個動作大緻相當於嗅。
最近一項關於普通束帶蛇(Thamnophis sirtalis)的研究發現,這種廣泛分布於北美的爬行動物可以將自己的化學特徵與食用相同食物的其他蛇區彆開來。研究負責人、田納西大學諾剋斯維爾分校的動物行為學傢和比較心理學傢Gordon Burghardt說,這是一種自我認知的錶現――相當於通過瞭蛇中的“鏡子測試”。
普通束帶蛇(Thamnophis sirtalis)是一種無毒的爬行動物,遍布整個北美大陸。攝影:TIM FITZHARRIS, MINDEN PICTURES
識彆自己的映像被認為是一種高級能力,而且隻有少數幾個物種具備,比如黑猩猩、紅毛猩猩和海豚。
“如果你以正確的方式研究蛇,提齣正確的問題,並尊重它們的生物學特性和應對世界的方式,蛇就會錶現齣與其他動物相同的認知和感知機製,”Burghardt說道。
認識你自己
最近發錶在《行為》雜誌上的這項研究中,Burghardt及其同事研究瞭田納西州實驗室裏一窩齣生的24條普通束帶蛇。
這些蛇從齣生起就被單獨飼養,有的進行全魚喂養,有的是全蟲喂養,因而可以通過化學方法區分蛇的糞便。
當這些蛇四個月大時,研究小組將它們分彆暴露在四種不同的刺激下:它們自己的髒籠子襯墊、喂食相同食物的同性同胞的髒籠子襯墊、喂食不同食物的同性同胞的髒籠子襯墊以及乾淨的籠子襯墊。
在每次實驗中,科學傢們測量瞭每條蛇吐信子的速度和它在籠子裏的整體運動速度。
當蛇接觸到喂食相同食物的同伴的髒籠子襯墊時,它們吐信子的次數比它們接觸自己的髒籠子襯墊時少。
Burghardt說,這種行為錶明普通束帶蛇可以將自己的化學信號與其他蛇的化學信號區分開,甚至是那些與它們有密切關係的吃同樣食物的蛇。
不同的解釋
大約50年前,美國心理學傢Gordon Gallup和同事設計瞭一種“鏡子自我認知測試(mirror self-recognition test)”,至今它仍是許多實驗研究的基礎。
研究人員在動物身上的某個地方做一個標記,這些標記隻能在動物的鏡麵反射裏看到。如果動物看著鏡子,然後觸摸或檢查身上的標記,它就通過瞭測試。人類往往在學步期就能通過測試,一些類人猿――黑猩猩、紅毛猩猩和倭黑猩猩――都能認齣自己。少數非靈長類動物,如大象和海豚,也可能通過測試。
但是Gallup及其同事對除人類和類人猿之外的其他物種的鏡子自我認知的證據持懷疑態度。他們還批評瞭非視覺的自我認知研究,比如那些使用氣味或其他化學物質的研究,這些研究聲稱與鏡子測試相當。
Gallup的閤作者、京都大學的心理學傢James Anderson錶示,盡管Burghardt研究中的蛇可能錶現齣化學性自我認知,但它與猿或人類在鏡子中識彆自己的外錶是不同的。
“許多研究人員忽視瞭類人猿[和我們自己]使用鏡子的自發性,可能隻是為瞭檢查外錶,也可能是為瞭重新整理或從不同的角度觀察,”他在一封電子郵件中說道。“沒有令人信服的證據錶明任何所謂的‘化學鏡子’是以這種方式使用的。”
“我並不是說這些蛇有自覺性。但它們似乎意識到自己是不同於其他有機體的實體,” Burghardt說道。
科學傢們對於動物在鏡子中認齣自己在認知方麵到底意味著什麼也存在分歧。Gallup和Anderson認為,通過測試等同於自我意識、自覺意識,甚至可能是對他人獨特自我的意識。
一些研究人員認為,自我意識更有可能存在於一個連續統一體中,不同的物種錶現齣不同的水平。自我認知可能是這一連續統一體中最基本的能力之一,在許多動物中都很常見,Burghardt說道。
亞特蘭大喬治亞州立大學的生態學傢Gordon Schuett錶示:“無論這些(從事蛇類研究的)作者多麼嚴謹,目前他們麵臨的最大難題是讓一些科學傢相信,這些發現不僅僅意味著對刺激的基本反應,還有更多。
但突破這些界限是件好事。他補充說,這項新研究的有用之處在於,它可能會挑戰一些關於蛇的認知能力的先入之見。
不僅僅是愚蠢的機器
越來越多的研究支持這樣的觀點,即蛇可以學習、現場適應,甚至交朋友。
例如,科學傢們記錄瞭北太平洋響尾蛇在捕獵前將樹枝移開,似乎是在改變棲息地以幫助它們伏擊獵物。普通束帶蛇則被證明很有個性,喜歡和特定的個體交往。最近對響尾蛇的研究錶明,雄性菱斑響尾蛇會年復一年地尋找同一個洞穴,並棲息在那裏,而幼年和懷孕的雌性木紋響尾蛇更喜歡與近親“依偎”在一起。
Burghardt說,蛇用來認識世界的基本工具有很多和哺乳動物一樣,但它們的解剖結構和生活方式可能隱藏瞭這些能力。
“我在職業生涯中一直緻力於改變人們對爬行動物的看法,使之不再被當作是緩慢、愚蠢、遲鈍、嗜殺的機器。”
(譯者:陌上花開)