在德國波恩大學(xué)的一所實(shí)驗(yàn)室里,8條斑馬擬麗魚和8條珍珠魟?dòng)龅搅怂鼈兊牡谝淮螖?shù)學(xué)測試。通過設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì),科學(xué)家嘗試讓這兩種魚學(xué)會(huì)1~5的加減法(每次加/減1)。結(jié)果,它們不但學(xué)會(huì)了簡單的加減法,正確率還挺高:就算是對(duì)它們來說難度頗大的減法計(jì)算,最低正確率都有69%;珍珠魟的加法計(jì)算甚至達(dá)到了94%的正確率。
魚類竟能掌握加減法這種高級(jí)認(rèn)知能力,確實(shí)不簡單。其實(shí)動(dòng)物界會(huì)計(jì)數(shù)的物種并不少,有一些甚至掌握了分?jǐn)?shù)、幾何等更復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)。
“玩轉(zhuǎn)”數(shù)學(xué)的珊瑚蟲
珊瑚蟲是一種腔腸動(dòng)物,它們會(huì)分泌鈣質(zhì)或角質(zhì)形成骨骼,這些外骨骼和珊瑚蟲在一起就形成了珊瑚。某些珊瑚的形狀就像是生菜葉子或木耳,這種形狀在數(shù)學(xué)上叫作“雙曲面”。珊瑚蟲竟然懂得利用這種幾何形狀,以獲得更大的生存空間,并且更好地利用陽光,從而獲得更多的能量。要知道,人類通過復(fù)雜的計(jì)算,在19世紀(jì)才提出雙曲面幾何體系。
珊瑚蟲可能還會(huì)計(jì)數(shù),但不是用數(shù)字來記錄,而是通過生長紋來記錄。每過去一天,珊瑚蟲就會(huì)在它的骨骼上留下一道環(huán)形的生長紋。這些生長紋極為細(xì)微,同一年的生長紋,前后排列頗為緊密,集合為稍寬的生長帶。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代珊瑚體外壁的每一條生長帶約包含365條生長紋;而在距今約3億年的石炭紀(jì),某類皺紋珊瑚化石外壁的每一條生長帶約包含390條生長紋,也就是說,約3億年前,一年竟約有390天!
會(huì)算面積的葉甲
葉甲—一類植食性甲蟲,其種類繁多,但幾乎所有葉甲的體長都不超過2厘米。要想找到小小的葉甲,可以看看葉片上有沒有許多圓形孔洞,因?yàn)檫@些孔洞大概率是葉甲的“杰作”。不同種類的葉甲啃食的植物各不相同,而被葉甲啃食的植物并不會(huì)“坐以待斃”。為了保護(hù)自己,有一部分植物進(jìn)化出了保護(hù)機(jī)制:當(dāng)昆蟲啃食植物葉片或植株時(shí),被啃食的部位會(huì)迅速聚集毒素,以毒死入侵的昆蟲。
不過,“機(jī)智的”葉甲也能見招拆招:當(dāng)葉甲盯上了某個(gè)葉片,它會(huì)首先在葉子表皮“畫”出一個(gè)淺淺的圓形印痕,整個(gè)過程動(dòng)作輕柔,確保不會(huì)引起植物的警覺;然后,葉甲用其有力的跗節(jié),沿著圓形印痕迅速割裂葉子表皮,剪斷葉脈,致使植物毒素?zé)o法通過葉脈傳遞;最后,葉甲就可以從容不迫地享受割開的圓形葉片了。
為什么葉甲在葉片上“畫”的是圓形,而不是橢圓形、方形、三角形或其他形狀呢?數(shù)學(xué)知識(shí)告訴我們,同等周長的情況下,圓形的面積最大。也許葉甲也知道這一點(diǎn):在付出同等勞動(dòng)的情況下,“畫”圓形能確保自己吃到最大面積的葉片。
懂得對(duì)比多與少的獅子
獅子是一類群居的貓科動(dòng)物,獅群之間通常井水不犯河水。不過,獅群之間也會(huì)發(fā)生領(lǐng)地爭奪戰(zhàn),這時(shí)候,它們就會(huì)比較雙方參與戰(zhàn)斗的個(gè)體數(shù)量,只有在確定己方占優(yōu)勢后才會(huì)發(fā)起進(jìn)攻。
那么,獅子是如何獲知對(duì)方數(shù)量的呢?答案是聽吼聲。吼聲在獅子的交流中起著重要作用。獅子會(huì)單獨(dú)吼叫,也會(huì)成群地或一頭接一頭地輪流發(fā)出獅吼。為了測試獅子的計(jì)數(shù)能力,科學(xué)家曾錄下1頭獅子的吼聲和由3頭獅子組成的小獅群的吼聲,然后通過揚(yáng)聲器將錄下的獅吼播放給200米外的獅群聽。結(jié)果顯示:如果揚(yáng)聲器發(fā)出1頭獅子的吼聲,那么由3頭及以上獅子組成的獅群在每10次中有7次會(huì)發(fā)起進(jìn)攻;如果揚(yáng)聲器發(fā)出的是3頭獅子的吼聲,獅群就會(huì)在確定己方有5頭以上時(shí)才發(fā)起進(jìn)攻。
看來,獅子也懂得以多勝少之法。