事实如此浪漫

社会学习在自然界是无处不在的

猫鼬吃蝎子
猫鼬父母教他们的孩子如何吃蝎子|大卫·麦克唐纳/盖蒂

1898年,美国心理学家爱德华·桑代克发表了一篇关于动物智力的开创性论文。桑代克当时还在哥伦比亚大学(Columbia University),他花了数小时用猫和他自己设计的特殊装置做实验:拼图盒、猫只能通过抓挠杠杆触发释放装置等方式逃离的狭小空间。一旦出来,迎接它们的是一些等待着的食物。

桑代克发现,他的猫很快就会学会如何出去的盒子。它们很容易就能找出解决不同谜题所需的不同方法,如果一只猫一次又一次地重复相同的测试,它就能更快地解决问题。桑代克会在图上画出完成每个谜题所需时间的减少这在当时是一种开创性的方法

然而,当桑代克稍微改变了拼图实验,以观察猫、狗和小鸡是否能够仅仅通过观察他人的行为来学习正确的动作时,结果很差。动物们似乎需要自己重新学习这些策略,而不是从逃跑者那里学习技巧。桑代克因此排除了非灵长类动物通过社会模仿学习的可能性。

时代已经变了。最近,生物学家一直在各种物种中寻找社会学习的例子。英国圣安德鲁斯大学的凯文·拉兰德(Kevin Laland)说:“我们没想到它一定会在动物中广泛传播。”“这只是无处不在。”

桑代克认为社会学习对灵长类动物来说是特殊的——正如他们所说的,猴子看到什么,猴子做什么——但他自己对猴子的实验表明,即使是它们也很难模仿。然而,今天,蚂蚁已经被证明可以调节彼此的步伐,学习进食的适当速度和路线,这种现象被称为“串联奔跑”。就连蜥蜴也实现了桑代克在标本中无法找到的复制行为。在一项研究中,一些留胡子的龙模仿别人的身体动作为了把拉门拉到一边,拿回美味的粉虫。而且,尽管关于鱼的几秒钟记忆的老说法,我们从20世纪90年代末就知道孔雀鱼能够沿着路线行走被那些知道在哪里找到食物的鱼捕获,即使那些人不在场。

累积文化是学习的顶峰现象。

有些例子可能被认为是动物教学的形式,因为某些物种似乎进行有益于他人的演示.有时,“老师”用越来越棘手的任务挑战学习者,而他们逐渐变得更精通。猫鼬幼崽就是一个很好的例子让他们的父母对付蝎子.一开始,他们收到的是死去的标本,然后是去掉刺的活标本,最后是完整的、活的、非常致命的无脊椎动物。(生物学家雷切尔·肯德尔(Rachel Kendal)提醒说,虽然父母似乎直接根据幼犬的技能发展来调整任务的难度,但研究发现,随着幼犬年龄的增长,他们实际上会调整任务的难度。)

对于一些灵巧的物种来说,训练对于掌握最苛刻的技巧可能是重要的。近年来,人们对新喀里多尼亚乌鸦熟练使用它们自己制作的树枝状工具进行了大量研究。值得注意的是,2010年,新西兰奥克兰大学(University of Auckland)的一个小组发现,小家庭小组中的青少年受益于观察更熟练的成人工具使用者的活动。孩子们甚至可以用成人的工具来玩和试验。例如,露兜树的小树枝被鸟类用来从木头中提取猎物。

然而,乌鸦自己能在多大程度上解决问题?它们在多大程度上需要老师的指导?这个问题对于理解动物智能的本质是至关重要的,但众所周知,这个问题也很难回答。

新研究发表在自然上个月让我们更难理解这些复杂的鸟类是如何获得技能的。圣安德鲁斯大学的Christian Rutz和他的同事们想知道,除了新喀里多尼亚人之外,其他物种是否也能很好地使用工具。世界上有40多种乌鸦和渡鸦,所以Rutz缩小了他的搜索范围,寻找其他喙是直的物种,比如新喀里多尼亚的。直嘴能更好地控制抓握——与对生拇指没什么不同——还能让乌鸦看到自己在做什么。鲁茨解释说:“非常直的喙可以直接投射到双目视觉领域,所以这种鸟的视觉和控制力都很好。”

有一个物种似乎符合这个要求,那就是夏威夷的“阿拉拉乌鸦”。当Rutz打电话给圣地亚哥动物园全球夏威夷濒危鸟类保护项目的环保人士时,他们说,他们确实看到了夏威夷乌鸦使用工具,但并没有想太多。鲁茨在下一班飞机上。

在对阿拉拉种群的实验中,鲁茨还观察了从未见过成年乌鸦或人类使用工具的幼乌鸦。即使是这些没有可模仿的样本,也学会了熟练地使用工具来提取塞进圆木洞里的肉块,这表明该物种具有使用工具的遗传倾向。但在自然环境中,社交学习对于磨练工具技能仍然很重要。随着夏威夷乌鸦即将回归野外,鲁茨和他的同事们可能很快就会发现更多关于社会学习所起作用的信息。

为了梳理出动物在自然栖息地的行为细节,Rutz可能需要依靠一些新的统计技术。正如肯德尔所指出的,记录和分析个体之间互动的新方法正在帮助生物学家比以往任何时候都更准确地研究自然环境中的社会学习。2014年发表的一项对圈养黑猩猩的研究使用了其中一些技术,发现黑猩猩更经常的是复制占优势的个体而不是从属的个体. 现在,肯德尔参与了野生卷尾猴的野外工作,试图找出“谁和谁在一起”以及这对学习的影响。

在许多动物身上发现的社会学习能力提出的一个大问题是,这些物种中是否有任何一种可能具有累积文化。这指的是人类展示的集体技能、工具和知识,使后代能够从过去的创新中受益。如果不是迈克尔·法拉第首先发明了发电机——一种可以发电并通过电线传输的设备——托马斯·爱迪生和约瑟夫·斯旺在19世纪70年代就不可能制造出世界上第一个灯泡。

这也许是作为一种现象的学习的顶峰。但断言在动物身上发现了累积文化,包括黑猩猩和新喀里多尼亚乌鸦争论不休.肯德尔自己的一项研究是与圣安德鲁斯大学的刘易斯·迪恩(Lewis Dean)等人合作完成的在社会问题解决能力上的巨大差异在人类和非人灵长类之间。非人灵长类动物并没有参与解决这项任务的社交活动——这是每一只黑猩猩自己的事。目前尚不清楚为什么人类拥有如此先进的累积文化,但研究表明,合作解决问题可能是其中的一个重要部分。

现在,这似乎仍然将我们与他们分开。但随着我们学习的深入,这种差距可能会不断缩小。在一百多年的时间里,人们对动物的学习能力产生了一种全新的认识,这种能力通常是社会性的。人类没想到会在如此广泛的物种中发现这一点。谁知道下一步会发生什么。

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克里斯·巴拉纽克是伦敦的一名自由科技记者。在推特上找到他@machinestarts


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