当鱼看到水肺潜水员时,它们能否准确计算出你们有多少人,并在有更多潜水员加入或离开群体时调整计算?
德国波恩大学的研究人员刚刚发现,黄貂鱼和慈鲷具有心算能力。在一项新的研究中,这种鱼被证明能够在 1 到 5 的数字范围内进行简单的加法和减法——尽管科学家们尚未了解的是这种数学能力如何在野外帮助它们。
众所周知,动物能够检测少量物品,就像人类一眼就能计算出少量硬币一样,黄貂鱼和丽鱼科鱼经过训练,可以可靠地区分三件和四件的数量,但是新鲜的是发现鱼还可以进行计算。
“我们训练动物进行简单的加法和减法,”该大学动物研究所的 Vera Schluessel 教授博士说。 “这样做时,他们必须将初始值增加或减少 1。”
实验涉及淡水孔雀眼刺鳐(眼子菜)和斑马姆布纳丽鱼科鱼(斑马假养鱼)并采用了以前用来确定蜜蜂是否可以计算的方法。
向鱼展示了标有一系列几何形状的门,例如四个正方形。如果形状是蓝色的,则表示“加一”,如果是黄色,则表示“减一”。
然后,鱼们看到了第二个门,以两张新图片的形式出现——一张有五个正方形,一张有三个正方形。如果他们游到正确的图片(例如“蓝色”算术任务中的五个方块),他们就会得到食物奖励,但如果他们给出错误的答案,他们就会没有食物地离开。
故意省略
随着时间的推移,鱼学会了将蓝色与一开始显示的数量增加联系起来,将黄色与减少联系起来——但问题是它们是否已经内化了颜色背后的数学规则,以便可以将其应用到新任务。
“为了检查这一点,我们故意省略了一些计算 训练,即 3+1 和 3-1,”Schluessel 教授说道。 “学习阶段结束后,动物们第一次看到这两项任务。但即使在这些测试中,他们也经常选择正确的答案。”
即使当他们在看到蓝色 3 后必须在选择四个或五个物体之间做出决定时也是如此——两个结果都大于初始值。鱼选择了五分之四,这表明它们已经学会了“总是加或减一”的规则,而不是“选择最大(或最小)的数量”。
这一成就让研究人员感到惊讶,特别是考虑到他们通过使用不同形状(例如不同大小的圆形、正方形和三角形)的组合来使任务变得复杂。
“因此,动物必须识别所描绘物体的数量,同时从它们的颜色推断出计算规则,”施卢塞尔教授说。 “当原始图片交换为两张结果图片时,他们必须将两者保留在工作记忆中。他们必须事后决定正确的结果。总的来说,这是一项需要复杂思维能力的壮举。”
诀窍
并不是每条鱼都擅长数学(3 条刺鳐鱼中有 8 条,6 条丽鱼科鱼中有 8 条),但那些拥有诀窍的鳐鱼在加法运算中的正确率为 94%,在减法运算中的正确率为 89%。
这两个物种都发现加法比减法更容易学习,而且通常丽鱼科鱼的学习速度更快,尽管这可能是因为它们参与了之前的认知实验。
鱼类缺乏大脑皮层,这是哺乳动物大脑中负责复杂认知任务的部分,而鳐鱼和慈鲷在野外都不需要良好的数字能力,但科学家们认为这些实验进一步证明人类倾向于低估其他物种,特别是非哺乳动物。
施卢塞尔教授说:“它们对我们来说远远没有那么有利,而且当它们死于商业捕鱼业的残酷行为时,我们也不必担心。”该研究发表于 Scientific Reports.