再不好好聽網課,你可能要被鸚鵡超過了
2020年03月06日09:27

  來源:科學大院

  在這次漫長的寒假中,同學們只能居家上網課。是啊,學習可千萬不能鬆勁!不想學習的時候,你先看看動物界的“學霸”吧。

  作為人類以外擁有較高智力的動物,鸚鵡一直是科學家鍾愛的研究對象。通過對它們研究的深入,人們深刻地認識到類人猿以外進化分支的智力發育潛力。

人們對鸚鵡做過的一些研究(圖片來源:見參考文獻)
人們對鸚鵡做過的一些研究(圖片來源:見參考文獻)

  有時不得不慶幸人類祖先早下樹幾百萬年,否則現在在屏幕前滑動屏幕的就不是你的手指,而是鸚鵡的鉤嘴了。

  下面我們就嚐試用人類學科的標準來看看鸚鵡學校的同學都掌握了哪些課程。

  數學:沒有幸運兒,只有數學家

  這裏所提到的數學可不是簡單的數數,而是正兒八經的概率統計。人們使用產自新西蘭的啄羊鸚鵡作為實驗對象,與它們玩了一個抽獎小遊戲。

  實驗人員將黑色和橙色兩種小棍按不同比例混合分別裝入兩個透明罐子中,向鸚鵡展示裝好小棍的罐子,隨後一名實驗人員兩手分別從兩個罐子中各隨機取出一根小棍,攥在手裡讓鸚鵡挑選。當鸚鵡挑中的手中是黑色小棍時算中獎並給予獎勵,是橙色小棍時則什麼都不給。罐口蓋子掀開時,能恰好遮擋鸚鵡的視線,故能保證取樣時選取的小棍顏色不被鸚鵡提前發現。

從手中取小棍(圖片來源:Bastos 2020)
從手中取小棍(圖片來源:Bastos 2020)

  鸚鵡在目睹了取樣操作後,明顯更願意選擇從黑色小棍比例更高的瓶中取樣的手。無論罐子中黑色小棍的絕對數量多少,它們都能正確識別出中獎概率更大的罐子。

  後來實驗人員又在兩個罐子中加裝了水平隔板,使罐子裡實際能取出的小棍只有隔板上方的部分,這時發現鸚鵡能意識到這層隔板改變了實際抽樣總體的大小,並按隔板以上小棍中黑色小棍的比例重新計算中獎概率。

設置隔板前與設置隔板後(圖片來源:Bastos 2020)
設置隔板前與設置隔板後(圖片來源:Bastos 2020)

  在第三步的實驗中,實驗人員玩了一個小套路。他們設置了兩個黑色小棍比率相差很大的罐子,讓兩個人各負責一個罐子的取樣,一次兩人各只用一隻手取一根小棍,同時伸給鸚鵡讓其挑選。特別之處在於,負責高中獎率罐子的實驗人員為隨機取樣,而負責低中獎率罐子的實驗人員通過有意識的挑選,將抽出黑色小棍的概率大幅拔高。有趣的是,在最終兩人提供的中獎率沒有區別的情況下,鸚鵡居然明顯表現出對刻意挑選黑色小棍的實驗員的偏愛,並在罐中小棍再度調整後還能記住這個“開後門的彩票老闆”,更傾向於去她手中取樣。

  這三項實驗表明了鸚鵡對於概率理解的三重深度:能夠不基於絕對基數而是相對頻率判斷概率大小,能識別某種條件下的實際取樣中獎概率,還能整合概率以外的社會環境信息來指導取樣。知理,知勢,更知心,帶啄羊鸚鵡和章魚保羅一塊去買足彩,一定能有不錯的收穫。

  機械工程:阿基米德學得好,

  撬起世界難不了

  鸚鵡生性好動手動腳,它就像一個行走的羊角錘,憑藉勾狀喙和發達的頭頸肌肉,無情地運用杠杆原理撬開一切能撬得動的物品。小到電腦鍵盤,大到木頭窗框,似乎凡是帶縫的東西它們都看不順眼,欲毀之而後快。

啄羊鸚鵡,因會襲擊羊而得名(圖片來源:pixbay.com)
啄羊鸚鵡,因會襲擊羊而得名(圖片來源:pixbay.com)

  而啄羊鸚鵡對杠杆系統有著更深的理解,並且會用其解決實際的生活難題。野生的啄羊鸚鵡會去人類的垃圾桶覓食,它們常常面臨這樣一個問題:如何將遠大於自己的蓋子掀開到90度。初中物理教過我們:杠杆系統中動力臂越短越省距離。而這個道理鸚鵡居然也懂。

杠杆系統(圖片來源:it.da-quan.net)
杠杆系統(圖片來源:it.da-quan.net)

  啄羊鸚鵡會利用這個性質,把蓋子從遠支點端掀起一條縫,通過身體改變位置使嘴朝蓋子近支點端滑動,直到將蓋子完全打開為止。

啄羊鸚鵡開垃圾桶(圖片來源:Huber 2006)
啄羊鸚鵡開垃圾桶(圖片來源:Huber 2006)

  實驗條件下,啄羊鸚鵡能獨立完成擰旋鈕、拔插栓這樣的機關。遇到長繩提物的挑戰,它們還能進行步驟規劃,先用嘴把繩子提起一段,用腳壓住,再用嘴提起下一段,反複操作直至最終得到繩子底端綁住的物體,這種目的導向的行為轉變在動物中實屬罕見。

  語言學:不僅是學舌

  學聲音是很多鳥類的強項,它們特殊的鳴管和鳴肌結構使其能模仿聽到的各種聲音,其中包括人類語言的發音。然而在大多數情況下這隻是擬聲,正如有個視頻中邊打架邊背“床前明月光”的八哥一樣,它們對於自己說話的意義並不能理解。

鳥類鳴管結構,M為鳴管肌,ML、LL為聲帶(圖片來源:jeb.biologists.org)
鳥類鳴管結構,M為鳴管肌,ML、LL為聲帶(圖片來源:jeb.biologists.org)

  可有一隻名叫Alex的非洲灰鸚鵡,經訓練後能夠理解人類許多單詞的含義,並真正建立了“概念”。Alex可以記住關於不同顏色、形狀、材質的單詞,並在研究人員提供一些積木塊時把它們按上述標準分類。這顯示出在鸚鵡的大腦中能產生名為屬性的集合,並按該集合的要求向其中填充元素,Alex同學每次都能以很高的正確率完成任務。更有趣的是,當研究人員提出某個任務而Alex此時不想配合時,它會給出所有可能的錯誤答案,就像真正的學霸判斷題能考零分一樣。

Alex正在辨別不同顏色的鑰匙(圖片來源:Pepperberg)
Alex正在辨別不同顏色的鑰匙(圖片來源:Pepperberg)

  另外,Alex也展現出較為高階的認知能力,即能理解“無”的概念。研究者事先教會它,當被問及兩個物體差異或相似性時,若沒差異或沒相似性則回答“無”。有一天,當被要求找出“2”、“3”、“6”中的“5”時,Alex竟然自發地回答“無”,此前沒有任何人教過它在數字不一致時回答“無”!這完全是它自己活學活用。當環境中事件、對象或其他信息的預期存在被違反時,生物體才會對缺失做出反應。也許“無”這個詞在Alex的概念里代表“錯”或是“我不會”,可既然它能做出這樣的回答,說明它確實能意識到某樣東西是不存在的。

  社會學:擇偶 看臉還是看……

  愛美之心,人皆有之,色彩豔麗的鸚鵡更是注重這點。雌鳥在挑選心儀色彩的雄鳥時不輸購買口紅時的女朋友,而且作為能看見紫外線的鳥類甚至擁有更複雜的色彩評分體系,這讓許多不知道自己差在哪的雄鸚鵡被女神一腳踢開。

  不過科學家最近發現,雌鸚鵡也並非只青睞好看的皮囊,它們也明白好看不能當飯吃。在中科院的一項關於虎皮鸚鵡的實驗中,首先鸚鵡們進行了一場“相親大會”,雌鸚鵡挑選了更闔眼緣的雄鸚鵡。那些競爭失敗的“小夥子”怎麼辦?研究者就要幫助選美失敗的雄鳥成功逆襲了。

  人類不懂鸚鵡審美自然不能幫雄鳥整容,只能劍走偏鋒——教它們打開機關獲取食物的本領。在下圖這種設計好的機關中,取出食物一共需要三個步驟:揭開頂蓋、打開拉門、拖出抽屜。這對於小型鸚鵡來說很難獨立破解。

食物存放在抽屜中(圖片來源:Jiani Chen 2019)
食物存放在抽屜中(圖片來源:Jiani Chen 2019)

  當學會這項技能的雄鳥熟練地在雌鳥面前表演一通後,原產澳洲的雌鳥頓時被這北洋傳來的“奇技淫巧”驚呆了,天下竟有如此奇男子!反觀另一邊的原本受到雌鳥青睞的“帥哥”,面對機關故作沉思、來回踱步,始終無法破解,這讓雌鳥大失所望。最終雌鳥轉而投向真正能解決問題的“職場成功男士”,說明鸚鵡在擇偶時也存在以實用主義優先的現象,有技能的配偶能在未來繁殖中提供更多的利益,這種利益也許大於表型優秀的配偶基因帶給後代的利益。

雌鳥垂青於能打開機關的雄鳥(圖片來源:Jiani Chen 2019)
雌鳥垂青於能打開機關的雄鳥(圖片來源:Jiani Chen 2019)

  鸚鵡大佬為何能恐怖如斯

  鸚鵡居然這麼聰明,究竟靠的是什麼?對此,歷史上的鸚鵡研究者們也給出過自己的線索。

  比如啄羊鸚鵡的研究者發現,它們似乎沒有新生事物恐懼症,遇到新鮮玩意總會上去撥弄,觀察同類打開機關也只是記住步驟,具體每一步用怎樣的方式實現喜歡自己琢磨。與鸚鵡Alex相伴三十年的研究者Irene M。 Pepperberg博士認為,不管是類人猿還是其他進化分支上的動物,後天的學習環境造就了它們的智慧,鸚鵡通過學習能比猩猩更聰明。

  其實還有一點,鸚鵡是長壽的動物,也能活到老學到老,文中實驗中出現的鸚鵡們,現在說不定還在世界的哪個角落學著新東西,也許將來某一天你在上網課時,對面是一隻學成的鸚鵡在講ppt呢。

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