魚兒會算術(shù)

小飛魚

我們常常調(diào)侃記性差的人是“魚的記憶”，因?yàn)閾?jù)說魚只有7秒的記憶。而事實(shí)真是如此嗎？20世紀(jì)60年代，有科學(xué)家做了實(shí)驗(yàn)：反復(fù)多次地從魚缸的一端照射光線到另一端，20秒后在發(fā)射光線的另一端釋放電擊。大約一個月后，金魚在發(fā)現(xiàn)這種光線時都會躲避，這說明金魚擁有的記憶時長至少是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于7秒的，否則它不會主動躲避光亮。

其實(shí)，動物們的智慧可比我們想象中的高。

英國有一句諺語：Teach fish to swim（教魚游泳），意思是好為人師，別人明明了解某方面的知識，而一些人卻為了顯擺，不厭其煩地展露自己的博聞強(qiáng)識，在漢語里與之對應(yīng)的是“關(guān)公面前舞大刀”。“教魚游泳”不可取，但如果可以教魚算術(shù)，那將是前無古人的創(chuàng)舉了。

近日，德國波恩大學(xué)的Vera Schluessel和同事發(fā)表于《科學(xué)報告》雜志上的一篇論文顯示，教魚算術(shù)并非天方夜譚，他們成功地讓一些水下生物——斑馬擬麗魚和黃貂魚等學(xué)會了簡單的數(shù)學(xué)知識，甚至通過了邏輯運(yùn)算測試。

那科學(xué)家們是怎么教魚算術(shù)的呢？

第一步是訓(xùn)練。科學(xué)家們首先在每個水槽里放一條魚，給每條魚一張圖片，圖片上有1到5個圖形，包括正方形、圓形和三角形。盡管這些圖形形狀大小不一，有時還會混淆，但每張圖片里圖形的顏色是一致的，不是藍(lán)色就是黃色。藍(lán)色表示“加1”，黃色表示“減1”。魚兒必須識別所描繪的物體的數(shù)量，同時從它們的顏色推斷出計算規(guī)則。換句話說，三個藍(lán)色方塊翻譯成“3+1”。

一旦魚兒記住了所給的圖片，它們就又會得到兩張新的圖片。第一張圖片會少一個圖形，第二張圖片會多一個圖形。根據(jù)最初圖片的顏色和形狀數(shù)量，魚兒必須游到相應(yīng)的第二張圖片處。

舉個例子。假設(shè)一條黃貂魚首先被展示了4個黃色的圖形，這相當(dāng)于問它們，4-1等于多少？當(dāng)這條黃貂魚得到兩張新圖片時，它應(yīng)該會游向有3個形狀的那張。你想一想就知道，這不是一個簡單的任務(wù)。當(dāng)原始圖片被換成兩張結(jié)果圖片時，黃貂魚必須將原始圖片都保存在工作記憶中，然后才能決定正確的結(jié)果。總的來說，這是一項(xiàng)需要復(fù)雜思考能力的“創(chuàng)舉”。

每次實(shí)驗(yàn)魚兒答對了，它們都會得到一點(diǎn)獎勵。隨著時間的推移，6條斑馬擬麗魚和4條黃貂魚都成了算術(shù)佼佼者。盡管減法對兩個物種來說都有點(diǎn)難，但它們不僅學(xué)會了規(guī)則，而且學(xué)得很好。

為了確保這些魚兒不是在靠記憶而是經(jīng)邏輯運(yùn)算后進(jìn)行選擇，研究人員又混合了不同大小和數(shù)量的形狀進(jìn)行新的測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，魚兒的確不是簡單地選擇較大的數(shù)字，而是始終遵循“加1”的指令，這表明它們真正理解了其中的關(guān)聯(lián)。

盡管研究小組的新研究結(jié)果并不令人難以置信——因?yàn)轸~類已經(jīng)被證明是如此區(qū)分記住的數(shù)值，但讓研究人員感到驚訝的是，這些魚兒可以采用復(fù)雜的策略，如算術(shù)，來表達(dá)它們頭腦中的數(shù)量意識。要知道，哺乳動物的認(rèn)知活動是依靠大腦中的“大腦皮層”來實(shí)現(xiàn)的，而魚類卻沒有這種構(gòu)造。

對于實(shí)驗(yàn)中的兩種魚類來說，它們在野外生存并不需要非常好的計算能力，許多物種也只會注意到自己配偶和后代的數(shù)量，所以它們是如何掌握運(yùn)算技能的，目前尚不清楚。

人們經(jīng)常用魚類的“無知”為糟糕的商業(yè)捕魚和無情的寵物飼養(yǎng)行為辯解。希望這個研究結(jié)果能讓人類給予魚類更多尊重，因?yàn)樗鼈兏祟愐粯樱怯兴季S的生物。