方折竹
魚能自己開著小車去買魚食嗎?以色列本·古里安大學(xué)發(fā)表在《行為大腦研究》期刊上的一篇名為《從魚離開水到對動(dòng)物的導(dǎo)航機(jī)制的新認(rèn)識(shí)》的論文就描述了金魚開車的過程。
動(dòng)物的導(dǎo)航能力可以用來捕食和躲避危險(xiǎn),研究人員對這種能力十分好奇,他們想知道這是被生存環(huán)境馴化并且只在其生存環(huán)境中起作用,還是一種原始的生存能力,適用于任何環(huán)境。因此,研究人員選出了6條金魚,通過領(lǐng)域遷移法,看看它們在陸地上是否還具備導(dǎo)航能力。
金魚不能離開水,也沒有四肢,應(yīng)該怎么導(dǎo)航開車呢?這可難不倒研究人員,他們?yōu)榻痿~設(shè)計(jì)了一個(gè)魚缸,在車子上方安裝了傳感器和攝像機(jī)來追蹤金魚的游動(dòng),再將金魚的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為算法控制車子,實(shí)現(xiàn)車魚合一,金魚往哪個(gè)方向游,車就往哪個(gè)方向走。更加“魚性化”的設(shè)置是,車子配有雷達(dá)感應(yīng)器,接近墻壁20厘米時(shí)會(huì)自動(dòng)接管控制器,有效避免了車毀魚亡的慘劇。這款專門為解決魚類駕駛問題而創(chuàng)造的車被稱為FOV(Fish Operate Vehicle魚類操縱載具),車的外形就像帶著輪子的魚缸,完美地滿足了魚類的出行需求。
魚學(xué)會(huì)了開車,但是要往哪里開呢?魚在大海里可以自由自在地游來游去,如果被裝進(jìn)魚缸放在陸地上,還會(huì)有像在海里一樣好的導(dǎo)航能力嗎?實(shí)驗(yàn)剛開始時(shí)情況并不樂觀,金魚第一次在陸地上開車非常興奮,像無頭蒼蠅一樣橫沖直撞,這樣很容易被交警叔叔“貼罰單”。為了讓金魚乖乖開往貼有粉紅色紙殼的目的地,研究人員采用了獎(jiǎng)賞機(jī)制。每當(dāng)金魚順利抵達(dá)時(shí),就能得到0.002克的食物。
對金魚來說,在陸地上的魚缸里辨別方向可比在水里難多了。首先,金魚要學(xué)會(huì)通過自身的游動(dòng)控制車子。其次,受到水、空氣和有機(jī)玻璃這三種光學(xué)介質(zhì)交界處的折射影響,金魚看到的外部世界是扭曲的,找到正確的方向并不容易。再次,陸地環(huán)境和水生環(huán)境之間存在很大差異,金魚完全來到了一個(gè)陌生的世界,根本無法辨認(rèn)陸地上的種種事物。通過不斷地重復(fù)訓(xùn)練,剛開始金魚兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)30多分鐘才能找到目的地,后來只需要1分鐘就能完成任務(wù)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。
如果每次的起點(diǎn)都相同,只能說明金魚在重復(fù)訓(xùn)練后產(chǎn)生了機(jī)械性記憶,并不能體現(xiàn)金魚的導(dǎo)航能力。于是,研究人員將FOV放在房間中的任意位置,金魚都可以飛快地找到目的地,看來改變起點(diǎn)對金魚的影響不大,那如果在終點(diǎn)加上干擾因素呢?研究人員在四面墻壁貼上了五顏六色的紙殼,但金魚眼里只有粉紅色的紙殼,并沒有受到任何干擾。
這時(shí),研究人員便懷疑金魚記憶的是空間位置,而不是作為標(biāo)志物的粉紅色紙殼所在位置。他們把粉紅色紙殼放在了與原來位置相反的方向,果然金魚失敗了。金魚一次次奔向粉紅色紙殼的原本位置時(shí),并沒有得到獎(jiǎng)勵(lì)。失敗了很多次后,金魚才恍然大悟,奔向被移動(dòng)了位置的粉紅色紙殼。這次實(shí)驗(yàn)表明,空間位置是金魚導(dǎo)航的首要條件,而標(biāo)志物粉紅色紙殼是次要的。金魚導(dǎo)航能力實(shí)驗(yàn)證實(shí)了金魚可以在陸地上進(jìn)行導(dǎo)航,研究人員認(rèn)為,可以將陸地生物放入水生環(huán)境來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明動(dòng)物的導(dǎo)航能力具有普遍性。
參與這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的6條金魚,成為有史以來金魚界首次拿到“駕駛證”的先驅(qū)魚。人類通過研究金魚的導(dǎo)航能力,推動(dòng)科技的發(fā)展,正如愛迪生所說:“我要揭示大自然的奧妙,為人類造福?!?/p>