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鱼儿会算术

2022-06-18小飞鱼

学苑创造·C版 2022年8期
关键词:算术鱼类鱼儿

小飞鱼

我们常常调侃记性差的人是“鱼的记忆”,因为据说鱼只有7秒的记忆。而事实真是如此吗?20世纪60年代,有科学家做了实验:反复多次地从鱼缸的一端照射光线到另一端,20秒后在发射光线的另一端释放电击。大约一个月后,金鱼在发现这种光线时都会躲避,这说明金鱼拥有的记忆时长至少是远远大于7秒的,否则它不會主动躲避光亮。

其实,动物们的智慧可比我们想象中的高。

英国有一句谚语:Teach fish to swim(教鱼游泳),意思是好为人师,别人明明了解某方面的知识,而一些人却为了显摆,不厌其烦地展露自己的博闻强识,在汉语里与之对应的是“关公面前舞大刀”。“教鱼游泳”不可取,但如果可以教鱼算术,那将是前无古人的创举了。

近日,德国波恩大学的Vera Schluessel和同事发表于《科学报告》杂志上的一篇论文显示,教鱼算术并非天方夜谭,他们成功地让一些水下生物——斑马拟丽鱼和黄貂鱼等学会了简单的数学知识,甚至通过了逻辑运算测试。

那科学家们是怎么教鱼算术的呢?

第一步是训练。科学家们首先在每个水槽里放一条鱼,给每条鱼一张图片,图片上有1到5个图形,包括正方形、圆形和三角形。尽管这些图形形状大小不一,有时还会混淆,但每张图片里图形的颜色是一致的,不是蓝色就是黄色。蓝色表示“加1”,黄色表示“减1”。鱼儿必须识别所描绘的物体的数量,同时从它们的颜色推断出计算规则。换句话说,三个蓝色方块翻译成“3+1”。

一旦鱼儿记住了所给的图片,它们就又会得到两张新的图片。第一张图片会少一个图形,第二张图片会多一个图形。根据最初图片的颜色和形状数量,鱼儿必须游到相应的第二张图片处。

举个例子。假设一条黄貂鱼首先被展示了4个黄色的图形,这相当于问它们,4-1等于多少?当这条黄貂鱼得到两张新图片时,它应该会游向有3个形状的那张。你想一想就知道,这不是一个简单的任务。当原始图片被换成两张结果图片时,黄貂鱼必须将原始图片都保存在工作记忆中,然后才能决定正确的结果。总的来说,这是一项需要复杂思考能力的“创举”。

每次实验鱼儿答对了,它们都会得到一点奖励。随着时间的推移,6条斑马拟丽鱼和4条黄貂鱼都成了算术佼佼者。尽管减法对两个物种来说都有点难,但它们不仅学会了规则,而且学得很好。

为了确保这些鱼儿不是在靠记忆而是经逻辑运算后进行选择,研究人员又混合了不同大小和数量的形状进行新的测试。结果发现,鱼儿的确不是简单地选择较大的数字,而是始终遵循“加1”的指令,这表明它们真正理解了其中的关联。

尽管研究小组的新研究结果并不令人难以置信——因为鱼类已经被证明是如此区分记住的数值,但让研究人员感到惊讶的是,这些鱼儿可以采用复杂的策略,如算术,来表达它们头脑中的数量意识。要知道,哺乳动物的认知活动是依靠大脑中的“大脑皮层”来实现的,而鱼类却没有这种构造。

对于实验中的两种鱼类来说,它们在野外生存并不需要非常好的计算能力,许多物种也只会注意到自己配偶和后代的数量,所以它们是如何掌握运算技能的,目前尚不清楚。

人们经常用鱼类的“无知”为糟糕的商业捕鱼和无情的宠物饲养行为辩解。希望这个研究结果能让人类给予鱼类更多尊重,因为它们跟人类一样,是有思维的生物。

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