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人们如何定义和测量生物体的自我认知能力?

2022-08-18 19:35:27 来源: 用户: 

镜像测试通常用于测试生物体的自我认知能力。最近,一份报告指出,鱼类也通过了镜像测试,这重新引发了关于如何定义和测量这一神秘特质的争论。

检验高级意识的测试?

一条蓝色和黑色的小鱼游向一面镜子。此前,研究人员在它的咽部做了一个棕色标记。小鱼面对镜子直立游泳,露出肚子。就在这时,它突然转身潜入缸底的沙堆,用它的咽击打着沙子,然后又游向镜子。小鱼的这一系列操作意味着什么?对一些科学家来说,这个实验毫无意义;在其他科学家看来,这可能是一个颠覆性的发现。

德国马普鸟类研究所的进化生物学家姚尔丹认为,这种更干净的濑鱼通过了经典的自我识别测试。长期以来,科学家们一直认为,能够在镜子中辨认出自己,反映了生物体具有某种自我意识,甚至能够感知他人意识的存在。近50年来,他们一直在用镜像实验来测试动物的自我意识。在让动物熟悉镜子后,他们在动物身上的某个地方画一个标记,这个标记只有在镜子里才能看到。如果动物面对镜子时触摸或检查身体上的标记,它们就通过了测试。

通常,人类只有在蹒跚学步时才能完成镜像测试。除了黑猩猩这种脑容量很大的哺乳动物,其他物种很少能通过测试。然而,正如今年早些时候发表在生物预印本网站bioRxiv.org上的一份研究报告中所述,乔丹和其他人观察到了一种小鱼的似乎自我意识的行为。这项研究将发表在学术期刊《公共科学图书馆生物学》上。

由此,乔丹的研究成果在相关领域掀起了巨大的波澜。“一些研究人员似乎不想包括鱼类,因为这意味着灵长类动物不再那么特殊。”他说。

乔丹说,如果一条鱼通过了镜像测试,“要么你不得不接受这条鱼有自我意识的事实,要么你不得不承认这项测试无法检测自我意识。”事情的真相可能是两者都有。有些动物的思维能力可能比我们想象的更惊人,镜像测试的作用可能比我们想象的更少。要进一步了解动物的思维,意味着我们不仅要依靠镜像测试,还要为每个物种设计具有独特视角的新实验。

灵长类动物有自我意识?

进化心理学家戈登盖洛普(Gordon Gallup)在读研究生的某一天对着镜子刮胡子时,想出了这个经典实验。不久后,当盖洛普在杜兰大学工作时,他接触到了三角洲地区灵长类动物研究中心的动物,在那里他可以测试他的想法。

盖洛普首先向四只黑猩猩展示了一面镜子,每只黑猩猩都被单独关在一个笼子里。起初,黑猩猩的反应就像看到了一个陌生人。但几天后,他们不再在镜子前威胁和喊叫,而是开始用镜子观察自己:清洁牙齿上的食物,抠鼻子,检查生殖器。为了证明黑猩猩理解他们看到的镜像,研究人员将黑猩猩麻醉,在它们的眉毛和耳朵上涂上红色颜料,然后将它们放回镜子前。黑猩猩照镜子时会用手指触摸脸上的颜料。

与此同时,猕猴没有通过盖洛普的测试,这比黑猩猩成功识别自己更让盖洛普和其他人感到惊讶。当这篇论文在1970年发表在《科学》(科学)杂志上时,“它的影响比我想象的要大。人们被这一发现所吸引。”盖洛普说。

盖洛普给我看了一些黑猩猩镜像测试的黑白照片,并说镜像测试反映了自我意识。他将其定义为“将自己想象成镜子中的物体的能力”。他认为这意味着一种罕见的智慧。盖洛普认为,任何能在镜子中识别自己的动物,都有可能意识到其他动物有独立的思想,甚至同情它们。个体的自我意识意味着群体的意识。

与此同时,教堂山北卡罗来纳大学的心理学家Beulah Amsterdam也对人类婴儿进行了类似的实验。在给婴儿的鼻子涂上胭脂后,她发现大多数孩子两岁时就能认出镜子里的自己。在随后的几年中,盖洛普和他的同事用镜子测试了从灵长类动物到家禽的一系列动物,发现大多数动物都没有通过测试。很多动物只是把镜像当成了另一种动物。

但是一些动物通过了测试,或者看起来通过了测试。戴安娜赖斯是纽约亨特学院的海洋哺乳动物科学家和认知心理学家。她对海豚进行了广泛的研究,包括盖洛普和其他人的镜像测试。她说,虽然她与盖洛普的研究没有得出结论,但后来的研究表明,海豚可以通过镜像测试。水族馆里的海豚看着它们的镜像,研究它们的眼睛和嘴巴,翻转它们的身体,吹不同种类的泡泡。被涂成黑色后,海豚会花更多的时间在镜子里看自己有标记的身体。

大多数猴子仍然没有通过镜像测试。经过几周的训练,一些猕猴的头部受到限制,被迫盯着镜子,因此勉强通过测试。在另一项实验中,研究人员试图用巧克力标记狨猴以增加它们的活动,但失败了。一些猴子试图舔镜子里的巧克力。但是赖斯和她的同事在亚洲象身上发现了镜像自我认同。赖斯说,猩猩、倭黑猩猩和大猩猩,甚至喜鹊都通过了测试。

然而,在盖洛普看来,只有三个物种通过了测试。它们是黑猩猩、猩猩和人类。他发现所有其他物种的行为证据都不令人信服,并认为研究人员正在解释动物行为中不存在的东西。让我们回到乔丹关于鱼的镜像测试。

社会关系创造自我意识。

乔丹研究群居动物进化中的心智技能。他和他的合作者想要探索群居鱼的认知极限,于是他们想到了镜像测试。首先,他们测试了慈鲷(一种热带鱼),但它没有通过测试。因此,研究人员考虑下一步尝试什么鱼。"答案来了,当然是唇裂鱼."乔丹说,“这是一种非常聪明的动物,具有高度的社会性。”

唇裂鱼生活在珊瑚礁里,吃大鱼身上的寄生虫和死皮,但是大鱼吃起来很容易。因为生活环境不安全,唇裂鱼必须学会避免被吃掉。乔丹说,在实验室和野外,这些鱼会表现出对周围环境的好奇,它们会像那些大鱼一样清洁研究人员的手和口罩。

在镜子前,唇裂鱼似乎也经历了和黑猩猩一样的阶段。首先,他们攻击他们看到的图像。然后他们在镜子前做一些不寻常的动作,比如倒立游泳。几天后,这些鱼会在镜子前停留更长的时间,好像在研究自己的形象。

接下来,研究人员标记了对镜像测试有明显反应的鱼。他们在每条鱼的咽皮下注射少量棕色物质(另一组注射透明物质作为对照组)。后来,研究人员观察到,一些鱼似乎在镜子前研究自己的标记。他们让燕子摩擦岩石或水槽的沙质底部。乔丹说,这是鱼清除异物的常见行为。这些鱼游回镜子时往往伴随着这个动作。作者得出结论,在这项研究中,四分之三的鱼通过了镜像测试。

研究人员花了三年多时间试图发表这篇论文。同行评议通常由某一领域的专家匿名进行,隐蔽性很强。然而,盖洛普等人在唇裂鱼论文的评论上签了名,并“强烈反对”这篇文章的发表,乔丹说。

在盖洛普看来,鱼在实验中的行为非常暧昧。他在一篇评论中写道,当一条唇裂鱼抓破喉咙时,它可能正在指示镜子中的鱼做什么——,这就像在说,“你的下巴上有芥末。”乔丹认为盖洛普的变相解释“牵强附会,难以置信”。

赖斯说,她还为不同的出版物对这篇论文进行了几次审查。她不相信像倒泳这样的行为表明鱼通过了镜像测试。她和盖洛普还发现,与其他动物身上的非自然标记不同,这种棕色标记类似于一种寄生虫,唇裂鱼会本能地对这种寄生虫做出反应,这就是问题所在。赖斯说,“在我看来,像这样的声明必须有更有力的证据。”

为了回应评论者的反对,乔丹和他的合作者在他们的研究中增加了更多的受控实验。现在,这篇论文终于被接受了。乔丹认为,这段艰难的修订期让这项研究更有说服力。“再说,审查通过前我也没死。”他开玩笑地说。

乔丹想让世界知道鱼有多聪明。但他说:“如果鱼和黑猩猩一样聪明,或者唇裂鱼的智力相当于18个月大的婴儿,我绝对不同意。”相反,他认为自己论文的重点更多的是科学而不是鱼:“镜子测试可能不是自我意识的测试。”他说。接下来的问题是镜像测试测试什么,我们是否可以做得更好。

什么是自我意识?

在1970年黑猩猩镜像测试发表后,盖洛普写道:“要在镜子中认出自己,这个物种似乎需要有相当高的智力水平。这似乎是第一个在非人类灵长类动物中研究自我认知的实验。”

正如盖洛普所描述的,一个物种要么表现出自我意识,要么没有,而大多数物种都没有。他告诉我,“这促使许多人投入大量精力,试图探索其他实验动物的智力完整性。”

但赖斯和其他研究人员认为,自我意识并不是非黑即白的存在。在2005年的一项研究中,埃默里大学灵长类动物学家Frans de Waal和他的合作者发现,与玻璃后面的另一只奇怪的卷尾猴相比,卷尾猴与镜猴的目光接触更多。这可能是自我意识的存在和缺乏之间的一个中间结果:卷尾猴似乎并不了解镜子本身,但它也没有把镜子当成陌生人。

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