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烏賊會算術有科學驗證! 清大研究登上國際期刊

章魚哥預測世足賽只是傳說
文 / 聯合新聞網    
2016-09-08
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烏賊會算術有科學驗證! 清大研究登上國際期刊
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章魚哥保羅能否準確預測足球比賽的輸贏只是傳說,但「烏賊會算術」卻是經過科學驗證的事實!清華大學系統神經科學研究所教授焦傳金與學生楊璨伊研究發現,烏賊有數感,能夠分辨2比1大,5比4大,且數量愈多時,牠計算所需的時間就愈久,證實烏賊真的會算術。

這項研究已發表在生科領域很受推崇的英國皇家學會會報(Proceedings of the Royal Society B),並在本月初被自然(Nature)期刊選為精彩報導(Highlight)。

焦傳金指出,這篇論文屬於基礎研究,但人們可以從烏賊的數感與風險評估能力,了解到許多動物的認知功能其實遠超過我們的想像;此外,藉著研究影響烏賊攝食選擇因素的過程,可增加我們對烏賊生態系統的了解,也可探索人類的選擇策略與消費行為。

烏賊屬於頭足類生物,是無脊椎動物中腦神經系統最發達的生物。除了有令人驚艷的偽裝行為,也被認為是相當聰明的一群動物,過去有一些實驗證實烏賊具有高等認知功能,但牠們是否具有數感卻從未被研究過。

清華的這項研究利用烏賊天生的攝食行為來觀察牠們在食物數量選擇上的偏好,藉以探究牠們是否能分辨不同數量的蝦子,例如1比2、2比3、3比4、4比5,利用二選一的行為實驗設計,證實烏賊會伸出攻擊腕(最長的一對觸手)正確選擇數量多的那一邊。

焦傳金表示,為了驗證烏賊具有真正的數感,而不是只偏好蝦子密度較高的那一邊,實驗將兩邊蝦子的密度維持一致、或是將兩邊的活蝦變成死蝦,結果顯示烏賊仍然選數量多的那一邊,「因此我們認為烏賊能夠藉由算術分辨食物的多寡。」

一般人類的數量感可以分為兩大系統,一種是「感數」能力,就是不需計算,一眼就可以判別數量,但通常最多只能分辨到3或4;另一種是「算術」能力,就是需要數完後才能判別數量。

為了解烏賊的數量感是屬於哪一種系統,這項實驗也量測烏賊在選擇時所花費的時間,結果發現烏賊在面臨較難的選擇(4比5)時,會比在較簡單的選擇(1比2)所花的時間更多,並且常會猶豫該如何做選擇,這表示烏賊是在計算數量,而不是一眼就可以判別數量。

除了能夠分辨數量大小,這項研究還發現,烏賊會依據食慾狀態改變攝食選擇,也就是有風險評估的能力。實驗發現,在面對1隻大蝦與2隻小蝦的選擇時,烏賊在肚子餓時做實驗,偏好一隻大蝦子,不餓時做實驗就偏好兩隻小蝦子。

焦傳金分析,選擇1隻大蝦的風險高於2隻小蝦,烏賊在飢餓時偏好高風險、高報酬的攝食策略,這跟人類在飢餓狀態下的選擇行為一致,「因此我們認為烏賊也具有風險評估的能力。」

烏賊決策瞬間三連拍。圖/清大提供

(本文轉載自2016.9.8「聯合新聞網」,僅反映作者意見,不代表本社立場。)

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