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      一条鱼也有自我意识?近50年的权威试验遭重创 (图)

    来源:环球科学  发布时间: 2018-12-27 作者:

    极速赛车 www.gjmh.net  在评估自我认知能力的镜子测试中,只有极少部分动物能顺利通过,就连大多数灵长类动物也不能。在最近的一项研究中,一条鱼似乎能认出自己,这一结果促使科学家重新思考镜子测试究竟能证明什么能力。

      撰文 | Andre Mouton

      翻译 | 甘立

      审校 | 杨心舟 吴非

      镜子测试(mirror test)通常用于检测生物体的自我认知能力。近期,一项报告指出鱼也通过了镜子测试,这重新引发了人们关于如何定义与衡量这种神秘特质的争论。

      检验高级意识的测试?

      一条蓝黑相间的小鱼游到一面镜子前。之前研究人员在它的咽部做了一个褐色标记。小鱼面向镜子竖着游动,露出它的腹部。这时,它突然转身向缸底的沙堆俯冲,用咽部撞击沙子,然后重新游到镜子前。小鱼的这一系列操作意味着什么?对一些科学家来说,这个试验毫无意义;而在另一些科学家看来,这可能是一项颠覆性的发现。

      德国马克斯-普朗克鸟类研究所的演化生物学家Alex Jordan认为,这只裂唇鱼(cleaner wrasse)通过了一项经典的自我识别测试。长期以来,科学家一直认为,能够在镜子中辨认出自己,反映出该生物体具备某种自我意识甚至能感知他人意识的存在。近50年来,他们一直在利用镜子试验测试动物的自我意识。让动物熟悉镜子之后,他们在动物身上的某个地方画上记号,动物只有在镜子里才能看到。如果动物面对镜子时碰触或检查到了身上的标记,它们就通过了测试。

      人类通常在蹒跚学步时才能完成镜子测试。除了黑猩猩这种脑容量大的哺乳动物,很少有其他物种能通过测试。然而,正如今年早些时候生物预印本网站bioRxiv.org上发表的一项研究报告所述,Jordan等人观察到了一条小鱼看似具备自我意识的行为。这项研究即将在学术期刊PLOS Biology上发表。

      由此,Jordan的研究结果在相关领域掀起了一股巨浪?!耙恍┭芯空咚坪醪幌M延憷嗄扇?,因为这样就意味着灵长类动物不再那么特别了?!彼档?。

      Jordan表示,如果一条鱼通过了镜子测试,“要么你必须接受这条鱼具备自我意识的事实,要么你必须承认这个测试不能检测自我意识?!笔率档恼嫦嗫赡芰秸呒娑兄?。某些动物的思维能力可能比我们想象的更惊人,而镜子测试的作用也可能比我们设想的少。要想更进一步理解动物的思维,就意味着不能只依赖于镜子测试,而需要针对每个物种设计出独特视角的新试验。

      灵长类动物自我意识强?

      演化心理学家Gordon Gallup在还是研究生的时候,有天在镜子前刮胡子时想出了这个经典的试验。不久后,Gallup在杜兰大学任职时,接触到了三角洲地区灵长类动物研究中心的动物,他可以在那里验证他的想法。

      Gallup首先向四只黑猩猩展示一面镜子,每只黑猩猩被单独关在一个笼子里。起初,黑猩猩的反应就好像看到了一个陌生人。但几天后,他们在镜像前停止了威胁和叫喊行为,转而开始用镜子观察自己:清洁牙齿上的食物、抠鼻子、检查生殖器。为了证明黑猩猩明白他们所看到的镜像,研究人员麻醉了黑猩猩,并在它们的眉毛和耳朵上涂上了红色颜料,之后把黑猩猩放回镜子前。黑猩猩照镜子时会用手指碰触脸上的颜料。

      与此同时,猕猴却没有通过Gallup的测试,这比黑猩猩成功辨认出自己更让Gallup等人吃惊。当这篇论文1970年发表在《科学》(Science)杂志上时,“它带来的影响比我想象的要大。人们被这一发现吸引住了?!盙allup说道。

      Gallup给我展示了一些黑猩猩镜子测试的黑白照片,并表示,镜子测试反映的是自我意识。他将其定义为“可以把自己想象成为镜中物体的能力”。他认为这意味着一种罕见的智慧。Gallup认为,任何能在镜子中辨认出自己的动物,都有可能意识到其他动物也有独立的思想,甚至同情它们。个体的自我意识意味着对群体的意识。

      与此同时,北卡罗来纳大学教堂山分校的心理学家Beulah Amsterdam也对人类婴幼儿进行了类似的试验。在婴儿的鼻子上涂上胭脂后,她发现大多数孩子在两岁时就能在镜子里认出自己。在接下来的几年里,Gallup和他的同事们用镜子测试了从灵长类到家禽的一系列动物,发现它们多数不能通过测试。许多动物只是把镜像看成是另一种动物。

      但有少数几种动物通过了测试,或者说貌似通过了测试。Diana Reiss是纽约市亨特学院的海洋哺乳动物学家和认知心理学家,她对海豚进行了广泛的研究,包括与Gallup等人共同开展的镜子测试。她表示,虽然她与Gallup合作的研究没有得出结论,但后来的研究表明海豚可以通过镜子测试。水族馆中的海豚对着它们的镜像,研究起它们的眼睛和嘴,翻转身体,吹不同种类的气泡。在被涂上黑色标记后,海豚会花更多时间对着镜子看自己有标记的一面身体。

      大多数猴子仍没能通过镜子测试。一些猕猴经过数周的训练,头部受到限制,被迫盯着镜子,在这种条件下才勉强通过测试。在另一项试验中,研究人员试图用巧克力标记狨猴,以提升它们的活跃度,但没有成功。(一些猴子试图舔镜子里的巧克力。)但Reiss和她的同事在亚洲象身上发现了镜像自我识别的行为。Reiss说,红毛猩猩、倭黑猩猩和大猩猩,甚至喜鹊都通过了测试。

      然而,在Gallup看来,只有三个物种算得上通过了测试,它们是:黑猩猩、红毛猩猩和人类。他发现其他所有物种的行为证据都没有说服力,并认为研究人员正在解读动物行为中不存在的东西。下面我们回到Jordan关于鱼的镜子测试中来。

      社会联系造就自我意识

      Jordan研究的是群居动物演化过程的心智技能。他和合作者想要探索群居鱼类的认知极限,因此想到了镜子测试。首先,他们测试了丽鱼(cichlids,一种热带鱼),但它没有通过测试。因此,研究人员考虑下一步要尝试什么鱼?!按鸢咐戳?,当然是裂唇鱼?!盝ordan说,“这是一种非常聪明的动物,具有高度的社会性?!?

      裂唇鱼生活在珊瑚礁中,专门啃食大鱼身上的寄生虫和死皮,但裂唇鱼自身很容易被大鱼吃掉。由于生活环境并不安全,裂唇鱼必须学会避免被吃掉。Jordan说,在实验室和野外,这些鱼对周围的环境会表现出好奇心,它们会像对待那些大鱼一样,清洁研究者的手和口罩。

      在镜子前,裂唇鱼似乎经历了与黑猩猩相同的阶段。首先,它们攻击自己看到的镜像。然后它们在镜子前做一些不寻常的动作,比如倒立着游泳。几天后,这些鱼会在镜子前停留更长时间,似乎是在研究自身的镜像。

      接下来,研究人员对镜子测试有明显反应的鱼进行了标记。他们在每条鱼的咽部皮肤下注射了少量褐色物质(另一组则注射透明物质,作为对照组)。之后,研究人员观察到,一些鱼似乎在镜子前研究起自己的标记。它们用咽部摩擦岩石或水槽的沙质底部。Jordan表示,这是鱼类清除异物的一种常见行为。这些鱼游回镜前时常伴有这个动作。作者总结说,在这项研究中,四分之三的鱼通过了镜子测试。

      研究人员花了三年多的时间试图发表这篇论文。同行评审通常是某个领域的专家进行匿名评审,隐蔽性强。但Gallup等人在对裂唇鱼论文的评审意见上签了名,“强烈反对”文章的发表,Jordan如是说。

      在Gallup看来,试验中鱼类展现出来的行为非常模棱两可。他在一篇评论中写道,当裂唇鱼擦伤咽部时,可能是在指示镜子里的鱼应该怎么做——就像在说“你的下巴上沾了芥末?!盝ordan则认为Gallup的变相解释“牵强附会,难以置信”。

      Reiss表示,她还为不同的出版物多次审阅了这篇论文。她不相信像倒立游泳这样的行为表明鱼通过了镜子测试。她和Gallup还发现,与其他动物身上的非自然印记不同,这种褐色印记类似于一种寄生虫,而裂唇鱼会本能地对这种寄生虫做出反应,这正是问题所在。Reiss说:“在我看来,像这样的说法,必须有更有力的证据才可以?!?

      为了回应审稿人的反对,Jordan和他的合著者在他们的研究中加入了更多的对照实验。现在,这篇论文终于被接收了。Jordan认为这段艰难的修改期让这项研究更有说服力?!岸?,我并没有在评审通过之前就去世?!彼嫘Φ厮?。

      Jordan想让世界知道鱼有多聪明。但他表示:“如果说鱼和黑猩猩一样聪明,或者说裂唇鱼智力相当于一个18个月大的婴儿,我是绝对不同意的?!毕喾?,他认为自己论文的重点更多的是科学而不是鱼:“镜子测试可能不是一个检验自我意识的测试?!彼档?。接下来的问题是镜子测试检验的是什么,以及我们能否做得更好。

      自我意识究竟是什么?

      在1970年黑猩猩镜子测试发表后,Gallup写道:“想要认出镜子中的自己,这个物种似乎需要拥有相当高的智力水平。这似乎是第一个在非人类灵长类动物中研究自我认知的实验?!?

      正如Gallup所描述的那样,一个物种要么表现出自我意识,要么没有,而大多数物种都没有。他告诉我:“这促使许多人投入大量精力,试图探究其他实验室动物的智力完整性?!?

      但Reiss和其他研究人员认为,自我意识并不是一种非黑即白的存在。在2005年的一项研究中,埃默里大学灵长类动物学家Frans de Waal和他的合作者发现,相比于玻璃后面有另一只陌生的卷尾猴,卷尾猴与镜像猴的眼神接触次数更多。这可能是一种介于自我意识存在与缺乏之间的中间结果:卷尾猴似乎不理解镜像本身,但它也不把镜像当作陌生者。

      科学家们对“自我意识”(self-awareness)这个词感受各异,对这个词的定义也并不一致。Reiss认为,镜子测试反映了“自我意识的一个方面”,而不是人类拥有的全部认知能力??坡蘩啻笱Р┒路中5纳镅Ъ襇arc Bekoff和康奈尔大学的Paul Sherman提出了一系列“自我认知”(self-recognize)概念,范围从无脑反射到同人类一样的自我理解。

      Jordan比较赞同“自我认知”的概念,他认为裂唇鱼处在自我认知的低端等级。他指出,在尾巴被踩到之前躲开,或者把寄生虫从鳞片上刮下,和思考你在宇宙中的位置是不一样的。他表示,这个领域的其他人也支持他的观点,即镜子测试并不能测试自我意识。Jordan说:“我认为在这个领域,需要对我们如何理解动物所知道的东西进行修正和重新评估?!?

      在这一领域,大多数科学家的共识是,在镜子中辨认出自己与社交能力之间存在关联。在镜子测试中表现良好的物种都是群居的。Gallup和其他人在1971年进行了一项有趣的研究,在圈养和隔离环境中成长的黑猩猩没有通过镜子测试。通过测试的黑猩猩出生在野外,过着群居生活。Gallup认为,这一发现支持了芝加哥大学哲学家George Herbert Mead的观点。Mead认为,我们的自我意识是由我们与他人的互动塑造的。Mead在1934年写道:“仅凭单独个体,是不可能产生自我认知经历的?!?

      2006年,具有社会性的亚洲象帮助研究人员设计出了更好的镜子测试。Joshua Plotnik是纽约市亨特学院的比较心理学家,他与de Waal和Reiss共同进行了这项研究。一开始大象被关在一个笼子里,并且只能看着一块小镜子,这时大象没有通过测试。之后研究人员对测试进行了改进,他们使用了一面更大的镜子,足以让大象可以看到自己的全身。他们还让大象靠近镜子,这样它们就能用后腿站着往镜子后面看,或者跪着往镜子下面看。

      Plotnik表示,他们还对大象进行了成对测试,这“给它们提供了一个利用同伴作为对比参照的机会”。当大象从镜子里看到同伴旁边还有一头时,它或许能推断出镜中那不认识的大象就是它自己。

      这一次,三只大象中的一只通过了测试。Plotnik说,研究人员从其他大象身上也获得了类似的结果,但成果还未发表。

      Plotnik说:“你必须尝试从实验动物的角度出发?!崩?,大象喜欢脏兮兮的,可能不关心自己身上的印记,不会像黑猩猩那样梳理毛发。大猩猩会梳理毛发,但它们讨厌与其他对象进行直接的眼神交流。这可能有助于解释为什么它们在镜子测试中没有像黑猩猩或红毛猩猩那样成功。

      Plotnik认为未来的实验应该考虑动物的特定动机和感知。例如,镜子测试是视觉测试,但大象对嗅觉和听觉更感兴趣?!叭绻悴馐缘亩锊皇鞘泳趺舾行投?,它们没有通过镜子测试,这公平吗?”Plotnik说。

      像智人一样感性,我们努力将自己置于其他物种的视角中。这种理解方式不仅可以帮助我们把握自己在世界上的位置,还可以?;な澜?。例如,Plotnik说,亚洲象栖息地的缺乏导致了其与人类之间的冲突。他说:“我认为,在有关如何解决这一冲突的辩论中,很多讨论都缺少大象一方的视角?!背⑹源泳底硬馐灾腥チ私獯笙蟮南敕?,可能有助于二者和平共处。

      原文链接:

      https://www.quantamagazine.org/a-self-aware-fish-raises-doubts-about-a-cognitive-test-20181212/

     

     

     

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