方折竹
魚能自己開著小車去買魚食嗎?以色列本·古里安大學發表在《行為大腦研究》期刊上的一篇名為《從魚離開水到對動物的導航機制的新認識》的論文就描述了金魚開車的過程。
動物的導航能力可以用來捕食和躲避危險,研究人員對這種能力十分好奇,他們想知道這是被生存環境馴化并且只在其生存環境中起作用,還是一種原始的生存能力,適用于任何環境。因此,研究人員選出了6條金魚,通過領域遷移法,看看它們在陸地上是否還具備導航能力。
金魚不能離開水,也沒有四肢,應該怎么導航開車呢?這可難不倒研究人員,他們為金魚設計了一個魚缸,在車子上方安裝了傳感器和攝像機來追蹤金魚的游動,再將金魚的移動轉換為算法控制車子,實現車魚合一,金魚往哪個方向游,車就往哪個方向走。更加“魚性化”的設置是,車子配有雷達感應器,接近墻壁20厘米時會自動接管控制器,有效避免了車毀魚亡的慘劇。這款專門為解決魚類駕駛問題而創造的車被稱為FOV(Fish Operate Vehicle魚類操縱載具),車的外形就像帶著輪子的魚缸,完美地滿足了魚類的出行需求。
魚學會了開車,但是要往哪里開呢?魚在大海里可以自由自在地游來游去,如果被裝進魚缸放在陸地上,還會有像在海里一樣好的導航能力嗎?實驗剛開始時情況并不樂觀,金魚第一次在陸地上開車非常興奮,像無頭蒼蠅一樣橫沖直撞,這樣很容易被交警叔叔“貼罰單”。為了讓金魚乖乖開往貼有粉紅色紙殼的目的地,研究人員采用了獎賞機制。每當金魚順利抵達時,就能得到0.002克的食物。
對金魚來說,在陸地上的魚缸里辨別方向可比在水里難多了。首先,金魚要學會通過自身的游動控制車子。其次,受到水、空氣和有機玻璃這三種光學介質交界處的折射影響,金魚看到的外部世界是扭曲的,找到正確的方向并不容易。再次,陸地環境和水生環境之間存在很大差異,金魚完全來到了一個陌生的世界,根本無法辨認陸地上的種種事物。通過不斷地重復訓練,剛開始金魚兜兜轉轉30多分鐘才能找到目的地,后來只需要1分鐘就能完成任務獲得獎勵。
如果每次的起點都相同,只能說明金魚在重復訓練后產生了機械性記憶,并不能體現金魚的導航能力。于是,研究人員將FOV放在房間中的任意位置,金魚都可以飛快地找到目的地,看來改變起點對金魚的影響不大,那如果在終點加上干擾因素呢?研究人員在四面墻壁貼上了五顏六色的紙殼,但金魚眼里只有粉紅色的紙殼,并沒有受到任何干擾。
這時,研究人員便懷疑金魚記憶的是空間位置,而不是作為標志物的粉紅色紙殼所在位置。他們把粉紅色紙殼放在了與原來位置相反的方向,果然金魚失敗了。金魚一次次奔向粉紅色紙殼的原本位置時,并沒有得到獎勵。失敗了很多次后,金魚才恍然大悟,奔向被移動了位置的粉紅色紙殼。這次實驗表明,空間位置是金魚導航的首要條件,而標志物粉紅色紙殼是次要的。金魚導航能力實驗證實了金魚可以在陸地上進行導航,研究人員認為,可以將陸地生物放入水生環境來進行實驗,以證明動物的導航能力具有普遍性。
參與這項實驗的6條金魚,成為有史以來金魚界首次拿到“駕駛證”的先驅魚。人類通過研究金魚的導航能力,推動科技的發展,正如愛迪生所說:“我要揭示大自然的奧妙,為人類造福?!?/p>