不只是灵长类动物,新研究显示蜜蜂也能理解「零」的概念 - 今日头条

不只是灵长类动物,新研究显示蜜蜂也能理解「零」的概念

来源:搜狐科技 2018-06-11 08:15:00

【Technews科技新报】「零」,代表着什么?乍听之下,这似乎是一个非常愚蠢的问题,但其实在整个动物王国中,能够回答出这个问题的物种并不多见,除了人类以外,过去只有在经过训练的灵长类动物和部分鸟类身上见过,但最近澳洲和法国的最新研究显示,有一种昆虫或许也将加入这个零的俱乐部。

澳洲墨尔本皇家理工大学(RMIT University)研究人员 Adrian Dyer 最近在法国图卢兹大学(University of Toulouse)同事协助下完成了一系列实验,虽然无法延伸推论到全部昆虫,但至少能这么说:蜜蜂似乎也明白「零」究竟是怎么一回事。

在这一系列的实验中,为了确定蜜蜂是否理解「大于」和「小于」的概念,研究人员将数枚印有不同数量(1~6 个)黑色圆点的纸张贴在墙上,透过提供糖水及奎宁的食物奖惩,训练蜜蜂理解任务目的并做出最好选择。

举例来说,在「小于」的实验中,当蜜蜂飞往墙上最少的 3 个黑点而非 5 个黑点纸张时便会获得糖水奖励,就平均而言,在经过了 40 次的选择训练之后,蜜蜂便能逐渐理解该如何停在最少圆点上的卡片以获得甜食。

而在经过初步训练后,研究人员开始将一张完全空白的纸黏贴在墙上,使其成为数个选项之一,令人惊讶的是,即使先前未曾看过空白纸张,这些蜜蜂却自然而然的飞往该处,而不是选择停留在其他任何数量的黑色圆点纸张上,它们似乎自然而然就知道:「没有」比一更少。

这项结果也让 Dyer 提出一些疑问,「究竟大脑是如何看待『没有』?蜜蜂和其他收集大量食物的动物,是不是演化出特别的神经机制来理解零?如果蜜蜂能够学习这些甚至在部分古老文明中没有发现的先进数学技能,这让我们该开始考虑或许存在着一种机制,让动物和我们都能理解零的概念。」

许多未参与研究的相关学者也有着类似看法。伦敦玛丽皇后大学(QMUL)感官和行为生态学教授 Lars Chittka 便向 Gizmodo 指出,他想像不出任何的自然环境会让理解零对蜜蜂来说很重要,而即使如此,这些小生物却还是能学习到这个概念,这与他自身过去对蜜蜂使用适应性工具的研究一致——蜜蜂确实可以灵活地去应对那些过去在进化史中从未面临的挑战。

过去学界经常争论于动物是否需要足够体积的大脑,才能去解决传统上被认为是复杂的问题,而这项研究或许便证明了答案是否定的;与人类脑中拥有的 860 亿个神经元相比,蜜蜂的脑中只有少于 100 万个。

无论如何,至少以某种程度上来说,这些生物显然比我们所想的更聪明、更具适应性,或许那些看似复杂、抽象的概念并不需要真的「理解」,也能运用简单、有效的方法让较小大脑也能具备强大的认知。

Chittka 认为,这项研究导出了一个重要问题,那就是在蜜蜂的微型大脑中,究竟是什么样的神经网络才能灵活的调节如此显著的表现?「这显然是生物学家和 AI 研究者会特别关心的问题。」

当然,并非所有人都认同这项研究结果。作为研究小型生物大脑的认知专家,Chittka 的同事 Clint Perry 便认为,比起解释为蜜蜂具有能力理解零概念,还是有其他更简单的方式可以解释蜜蜂的选择。

基于研究人员进行实验的方式,Perry 相信比起「理解零概念」,另一种更简单的解释是蜜蜂基于更简单的视觉刺激——像是纸张上黑点的数量、面积或边缘长度进行了选择。

尽管如此,Perry 对于蜜蜂是否理解零概念对仍是保持着开放的态度,他也同意 Chittka 的看法,认为相关研究除了能够帮助人们理解认知能力的演变,也能为开发出更好的机器人及 AI 提供有价值的讯息。

这项新研究已经发布在《自然》期刊(Science)上。

(首图来源:FLICKR/Indy CC BY 2.0)返回搜狐,查看更多

点击查看原文

相关链接