客觀日本

大阪市立大學證明魚很聰明,能認出鏡子中的自己

2022年04月15日 生物醫藥

大阪市立大學研究生院理學研究科的幸田正典教授等人的研究團隊宣佈,透過實驗證明瞭魚類具有可辨認出自己在鏡中影像的「鏡像自我認知」的能力。研究團隊利用酷似寄生蟲的無刺激標記,對隆頭魚科的裂脣魚實施了能否能識別鏡中自己的標記測試,18條魚中有17條透過了該測試。由此應答魚類能以高機率識別鏡中的自己。針對其他研究人員指出的魚類不具備「鏡像自我認知」能力的觀點,研究團隊透過驗證所有要素,確定了魚類具備這種能力。相關論文已經發布在國際科學期刊《PLOS Biology》2月18日刊。

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利用酷似寄生蟲的標記應答,18條魚中有17條識別出異物(供圖:大阪市立大學)

「鏡像自我認知」能力自1970年在除人類之外的黑猩猩身上首次發現以來,截至目前已經應答大型類人猿、大象、海豚和喜鵲等部分動物也具備此種能力,過去一直認爲有自我意識(認識自己)的只有這些動物。這些研究透過標記測試進行驗證。標記測試會在各種動物自己看不到的身體部位塗上無刺激的標記,如果動物僅在照鏡子時才觸碰標記,就可判斷其具有「鏡像自我認知」能力。

其中,研究團隊於2019年發表了證明裂脣魚具有「鏡像自我認知」能力的研究成果。但對於這個結果出現了贊同和反對的兩種意見,持反對意見的研究人員指出,樣本數量太少,裂脣魚可能將鏡像當成了親密的夥伴,標記或許讓它們回憶起了瘙癢和疼痛的記憶。

此次,研究團隊爲回應這些建議,實施了追加測試和實驗,驗證了裂脣魚的「鏡像自我認知」能力。

首先針對樣本數量少的建議,大幅增加了樣本數量。實施了用對身體無害的棕色墨水在裂脣魚的喉部塗抹模類擬寄生蟲的橢圓型標記,然後讓其照鏡子的實驗。具體來說,設置了無標記(14條)羣組、透明墨水標記(8條)羣組和棕色墨水標記(14條)羣組,對這些個體實施了照鏡子的對照實驗並進行了觀察。另外,還觀察了塗抹棕色標記(14條)但不讓其照鏡子時的情況。

結果顯示,僅塗抹棕色標記並照鏡子的羣組的14條裂脣魚全部透過了測試。這些個體首先做出了將喉部對着鏡子進行應答的動作,然後用水槽底部的石頭摩擦喉部,之後再次將喉部對着鏡子應答是否蹭掉了標記。其他羣組未觀察到這樣的行為。結合2019年的結果,18條裂脣魚中有17條(合格率爲94%)透過了測試。

接下來驗證了裂脣魚是否將鏡像當成了自己的親密夥伴。使可以在相鄰的水槽中看到彼此的狀態下,將裂脣魚分別放進水槽,經過3天的環境適應後,爲兩條裂脣魚的喉部塗上棕色標記進行了觀察。

結果顯示,6條魚均未用水槽底部的石頭摩擦喉部。

另外,還根據在鏡子的位置行程到對面時,恆河猴會攻擊鏡像的事例,用6條裂脣魚實施了將鏡子的位置移到對面的實驗,但並沒有特別的反應。

最後驗證了標記令裂脣魚喚起疼痛或瘙癢的可能性。利用魚可以識別的藍色和綠色墨水在喉部塗抹同樣的標記後,觀察了讓其照鏡子時(每種顏色各5條)和未照鏡子時(每種顏色各5條)的情況。

結果顯示,無論哪種顏色都未出現塗抹棕色標記時的行為,沒有任何反應。

裂脣魚也被稱爲清潔魚,具有掠食其他魚類體表和口腔中的寄生蟲的習性。因此被認爲對寄生蟲的反應比其他魚類更敏感。

截至目前,科學界已經對很多動物實施過標記測試,驗證其「鏡像自我認知」能力,但均使用了無意義的標記。因此,即使具備鏡像自我認知能力,可能也沒有反應。透過使用動物有強烈的觸摸衝動的生態標記,有望準確調查是否具備鏡像自我認知能力。

幸田教授表示:「人們一直認爲自我意識只存在於很少的動物中,但使用生態標記的話,相信在很多其他動物身上也能證實這種能力。未來,我們希望闡明動物是如何知道自己是自己的,以及鏡像自我認知是在什麼樣的程序中出現的。」

原文:《科學新聞》
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部