北京
研究發(fā)現(xiàn)表明，自發(fā)的、目標(biāo)導(dǎo)向的問題解決能力并非大型大腦脊椎動物所獨有，也可能出現(xiàn)在大腦小得多的動物身上。
一個世紀(jì)前，心理學(xué)家沃爾夫?qū)た评兆C明黑猩猩能夠解決復(fù)雜問題。他把一根香蕉掛在高處夠不著的地方。黑猩猩坐著思索，然后突然堆起木箱去夠水果。這成為動物頓悟的決定性證據(jù)。
如今，一種昆蟲闖入了這個領(lǐng)域。
芬蘭研究人員揭示，歐洲熊蜂（學(xué)名 Bombus terrestris）能夠解決經(jīng)典“箱子和香蕉”問題的昆蟲版本。最令人瞠目結(jié)舌的是：這些蜜蜂完全沒有受過訓(xùn)練。
“這是一項全新的挑戰(zhàn)。它們的行為表現(xiàn)出目標(biāo)導(dǎo)向性，成功的個體展現(xiàn)出更直接的移動模式，”奧盧大學(xué)的第一作者阿克謝耶·巴姆博爾說。
實驗過程
為了測試這些昆蟲，來自奧盧大學(xué)、赫爾辛基大學(xué)和圖爾庫大學(xué)的研究團(tuán)隊設(shè)置了一個巧妙的認(rèn)知陷阱。
研究人員讓熊蜂設(shè)法夠到一朵被移至透明實驗場天花板上的藍(lán)色人造花，成功到達(dá)就有獎勵。
在沒有訓(xùn)練的情況下，熊蜂自發(fā)解決了問題，它們將一個附近的球滾到懸掛的花下方，然后爬上球去獲取食物。
“本質(zhì)上，這是經(jīng)典‘箱子和香蕉’問題的昆蟲版本，”奧盧大學(xué)的資深作者、副教授奧利·洛科拉說。
“動物必須意識到，一個物體可以被重新定位，然后用作工具來觸及原本無法企及的目標(biāo)。這一結(jié)果引人注目的是，這種自發(fā)的問題解決能力如今在昆蟲身上得到了證實，”這位副教授補充道。
研究中所用的熊蜂完全“零經(jīng)驗”，意味著它們此前沒有接受過任何關(guān)于組合物體來解決問題的訓(xùn)練或經(jīng)驗。
盡管這些蜜蜂之前只學(xué)過兩條孤立的信息：藍(lán)色的花有獎勵，以及附近的一個球可以移動。
許多蜜蜂并非依賴試錯、玩耍行為或偶然成功，而是成功地超越了它們所受的訓(xùn)練，自發(fā)地將這兩段獨立的記憶結(jié)合起來，在一個全新的情境中有意地把球作為工具使用。
為了排除諸如偶然或直接視覺吸引等更簡單的解釋，研究者進(jìn)行了嚴(yán)格的控制實驗，包括一種極為嚴(yán)苛的設(shè)置：目標(biāo)花朵被完全遮擋于視線之外。
即便看不到目標(biāo)，熊蜂仍成功地將球推到了正確的隱藏位置。這證明它們并非僅僅對視覺線索做出反應(yīng)，而是在執(zhí)行一個經(jīng)過深思熟慮、在腦中規(guī)劃好的解決方案。
“通過分析蜜蜂在異常嚴(yán)格的控制實驗中的行為，我們能夠表明它們并不僅僅是對視覺刺激做出反應(yīng)，也不是在隨機移動球體，”巴姆博爾說。
小型大腦的力量
研究人員將蜜蜂從四處徘徊到執(zhí)行高效、目標(biāo)明確解決方案的突然轉(zhuǎn)變，描述為蜜蜂精密復(fù)雜認(rèn)知能力的一次迷人展示。
這進(jìn)一步豐富了越來越多的證據(jù)，表明盡管熊蜂大腦微小，它們也能合作、適應(yīng)并學(xué)習(xí)復(fù)雜任務(wù)。
數(shù)代以來，科學(xué)界一直認(rèn)為，自發(fā)的問題解決需要一個大型的脊椎動物大腦。我們期待從烏鴉、海豚、黑猩猩和人類身上看到這種能力。
“我們并不是在聲稱蜜蜂像人類一樣思考，”洛科拉說，“但我們的發(fā)現(xiàn)表明，微型大腦能夠以我們才剛剛開始理解的方式，為新穎問題生成靈活的解決方案。”
這項研究并不意味著熊蜂正在暗中思考哲學(xué)或體驗類似人類的意識。然而，它的確從根本上了改變了進(jìn)化生物學(xué)的邊界。精密復(fù)雜的創(chuàng)造性思維并不需要龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
該研究成果于6月4日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
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