科学

章鱼借助镜子找到了看不见的食物,这在无脊椎动物中尚属首次

Nadia Okonkwo

给章鱼看镜子里的一只螃蟹,结果发现它能推断出真螃蟹应当在哪里,并径直奔过去,哪怕猎物根本不在它的直接视线之内。这是生物学家此前只在少数脊椎动物身上记录到的能力,而在一种神经系统按完全不同蓝图布线的动物身上发现它,挪动了研究心智的一道熟悉边界。

关键并不在于章鱼像黑猩猩或喜鹊那样在镜前认出了自己。这或许是更奇怪的事。这只动物把镜像当作关于房间的信息,据此推断出奖赏的隐藏位置,并照此行动。把镜子当作工具去寻找看不见的东西,是与自我识别不同的一步认知,而这里展示的正是这一步。

在实验中,研究者向章鱼展示镜中的螃蟹影像,真正的奖品则放在它们无法正面看到的地方。要拿到奖赏,动物必须背离玻璃里那个诱人的影像,移动到镜像所暗示的位置。章鱼大约有73%的几率做对,远高于随机搜寻所能达到的水平。

这样的成功率会让人想再看一眼,而研究者对它意味着什么、不意味着什么都很谨慎。这项工作只基于三只动物,无论以何种标准都是小样本,而且这种行为是训练出来的,并非自发。读镜子来定位猎物也不能证明存在人类意义上的内在心智地图;它表明章鱼能利用反射信息来引导运动,这本身已是足够有力的论断,无需夸大成更大的东西。

尽管如此,其含义却难以挥去。章鱼与脊椎动物最后一次共有祖先在五亿多年前,那时还没有我们所知的大脑。它们的神经元在很大程度上分布在腕足之中,而非集中于一个中枢指挥部。一种构造如此不同的生物,竟能解开我们与类人猿和海豚联系在一起的空间难题,这暗示这类灵活的解决问题能力,可以不止一次、按不止一种蓝图出现。

这项研究在一个专门用于章鱼的实验室里完成,使用了研究中常见的加州双斑蛸(Octopus bimaculoides),并以一只活螃蟹作为激励奖赏。第一作者将这一结果定位为首个证据,表明一种无脊椎动物能够借助镜子理解周围环境并找到猎物。

研究成果发表在学术期刊《当代生物学》(Current Biology)上。团队现在想知道这种能力延伸到何处,章鱼能否把同样的反射信息把戏用在从未受训过的问题上,以及一个把大脑铺展在腕足之中的动物,在解决一道难题时究竟在做什么。

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