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【影片】魚兒也會照鏡子,擁有「鏡像自我認知」能力

2019年05月28日 農林牧漁

大阪市立大學研究生院理學研究科幸田正典教授的研究團隊與德國的馬普所(馬克斯-普朗克研究所/Max Planck Institute,MPI)合作,世界上首次發現魚類也能認知鏡子中自己的影像(圖1)。

魚兒也會照鏡子,擁有「鏡像自我認知」能力

圖1 本次研究物件-清潔工瀨魚

此項研究證明,具有自我認知等高度認知能力並非是人類及其他靈長類動物的專利,大千世界中很多動物都可能具備這種能力。該發現不僅顛覆了普通福斯的基本常識,也動搖了動物行為和認知領域科學家們的一般認知[1]。該成果已線上發表於2019年2月8日的《PLOS BIOLOGY》(IF:9.163)上[文獻1]。

本次的研究物件是海洋裏的清潔工——瀨魚(the cleaner wrasse, Labroides dimidiatus)。瀨魚種類較多,形態、顏色不盡相同,多生活在珊瑚礁區並且從珊瑚礁中獲得食物,也有拾人牙慧、以替大型魚類撿食寄生蟲爲生,被稱作清道夫(圖1)。

能夠明確分辨出鏡子中反映的自己影像的「鏡像自我認知」 (mirror self-recognition, MSR)能力,被認爲屬於跨物種的較高智力標誌。目前黑猩猩、海豚、大象、烏鴉等哺乳類和鳥類動物已被報導具備鏡像自我認知能力,這些都是高度羣居生活的社會性動物。魚類也屬於社會性動物,應該具備較高的認知能力,但此前未見任何相關研究報告。

和18個月大的嬰兒的鏡像自我認知能力一樣,鏡像自我認知存在一個大致相同的認知歷程。黑猩猩、大象等初次見到鏡子,都會先誤認爲裏面是同類的不同個體。但是一段時間後,會透過重複一些非常規的不自然動作,最終應答出裏面的就是自己。然後就漸漸學會使用鏡子,開啓了漫長的對鏡搔首弄姿、孤芳自賞的程序。到了這一階段,一般認爲鏡像自我認知已經達成。

不出意料,瀨魚也和黑猩猩如出一轍。第一次照鏡子時,把鏡子中的自己當作同類個體而主動發動攻擊(圖2)。不久便透過一些古怪的動作意識到是自己的映像,然後會頻繁的游到鏡子附近觀察鏡中的自己。由此可以認爲瀨魚也具備鏡像自我認知能力。

魚兒也會照鏡子,擁有「鏡像自我認知」能力

圖2 瀨魚對初見的鏡像發動攻擊

斑點實驗(Mark Test)是鏡子測試的經典驗證方法:研究者在動物身上標上無味的顏料斑點,測試斑點被置於自己不能直接看見但鏡中可見的部位(如額頭、喉部等)。如果觀察到動物一些壓力性動作,比如轉身和調整身體姿勢以便更好地觀察鏡中的標記,或在看鏡子後用肢體試圖觸碰自己身上的標記,則顯示它意識到測試斑點是在自己身上,被認爲是鏡像自我認知強有力的直接證據(圖3)。

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圖3 瀨魚的鏡像認知實驗影片

本研究中,當瀨魚喉部被塗上類似寄生蟲的褐色斑點後,當照鏡子後便會游到水槽底部去蹭掉;不塗斑點、塗透明色斑點、不放置鏡子時都不會誘發蹭喉部的行為;當在魚自己能看見的尾部側面塗褐色斑點後,即使不放置鏡子也會誘發蹭擦的行為(圖4)。

魚兒也會照鏡子,擁有「鏡像自我認知」能力

圖4 瀨魚斑點實驗

研究人員還在實驗中觀察到更爲有趣的事情,瀨魚在游到水槽底部的砂石處蹭一會兒後,會重新游回鏡子附近,主動利用鏡子作爲工具來觀察應答「寄生蟲」是否還存在(圖5)。

魚兒也會照鏡子,擁有「鏡像自我認知」能力

圖5 瀨魚在蹭掉斑點後主動使用鏡子應答結果

幸田教授表示,以前人們總是以爲魚類都是記憶力和認知能力低下的物種,本次研究發現證明魚類也具有自我認知等較高的智力和洞察力。我們之前可能對魚類存在很大的誤解。是時候該放棄人類自我爲中心的觀念,去重新審視包括魚類在内的脊椎動物的智力了。

供稿 宋傑 東京大學博士
編輯修改 JST客觀日本編輯部

參考文獻:
1.Kohda Masanori, Hotta Takashi, Takeyama Tomohiro, Awata Satoshi, Tanaka Hirokazu, Asai Jun-ya, Jordan Alexander Lyndon. If a fish can pass the mark test, what are the implications for consciousness and self-awareness testing in animals? PLOS BIOLOGY. February 7, 2019. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000021

相關鏈結:
1.大阪市立大學新聞稿