头足类动物通过了专为人类儿童设计的认知测试

一个令人大开眼界的头足类动物实验强化了为什么我们不能低估动物的智力如此重要。

2021 年发表的一项研究向墨鱼展示了新版本的“棉花糖测试”,结果显示它们奇怪的小大脑中发生的事情比我们想象的要多。

研究人员表示,它们学习、预测未来回报和调整行为的能力可能已经进化为使墨鱼在它们生活的残酷的、吃或被吃的海洋世界中占据优势。

marshmallow 测试,或斯坦福棉花糖实验非常简单。

一个孩子被安置在一个有棉花糖的房间里。他们被告知,如果他们能设法在 15 分钟内不吃棉花糖,他们就会得到第二个棉花糖,并被允许吃掉两个棉花糖。

这种延迟满足的能力展示了认知能力,例如未来规划,最初是为了研究人类认知是如何发展的;具体来说,如果这意味着以后会有更好的结果,那么一个人在什么年龄足够聪明,可以延迟满足。

因为它非常简单,所以可以针对动物进行调整。显然,你不能告诉动物如果它们等待会得到更好的奖励,但你可以训练它们理解这一点更好如果他们不立即吃掉面前的食物,食物就会来。

一些灵长类动物可以延迟满足以及,尽管不一致。鸦科动物也有通过棉花糖测试.

2020 年,墨鱼还通过了Marshmallow 测试的版本.科学家表明,普通墨鱼 (棕褐色)一旦他们了解到晚餐将是他们更喜欢的东西——虾,就可以避免在早上吃一顿蟹肉。

墨鱼还可以改变它们身体的颜色模式以伪装或发出信号。(Wirestock/Getty Images Plus)

然而,作为由剑桥大学行为生态学家 Alexandra Schnell 领导的研究团队指出,在这种情况下,很难确定这种响应猎物可用性的觅食行为变化是否也受到自我控制能力的控制。

因此,他们设计了另一个测试,针对六种常见的墨鱼。墨鱼被放置在一个特殊的水箱中,该水箱有两个封闭的房间,这些房间有透明的门,以便动物可以看到里面。房间里有小吃——一个是不太受欢迎的生大虾,另一个是更诱人的活草虾。

实验设置。(Schnell 等人,R. Soc. B 论文集, 2021)

门上还有墨鱼经过训练可以识别的符号。一个圆圈表示门会立即打开。三角形表示门将在 10 到 130 秒之间的时间间隔后打开。而一个方块,仅用于控制条件,意味着门无限期关闭。

在测试条件下,虾被放在敞开的门后面,而活虾只有在延迟后才能接触到。如果墨鱼去吃虾,虾就会立即被移走。

与此同时,在对照组中,虾在无法打开的方形符号门后面仍然无法接近。

研究人员发现,在测试条件下的所有墨鱼都决定等待它们喜欢的食物(活虾),但在对照组中却懒得这样做,因为它们无法获得。

“本研究中的墨鱼都能够等待更好的奖励,并容忍长达 50-130 秒的延迟,这与我们在黑猩猩、乌鸦和鹦鹉等大脑脊椎动物中看到的情况相当,”Schnell 在 2021 年解释道.

实验的另一部分是测试六只墨鱼的学习能力。他们看到了两种不同的视觉提示,一个灰色方块和一个白色方块。

当他们接近一个时,另一个将从水箱中取出;如果他们做出了 “正确 ”的选择,他们将获得一份零食作为奖励。

一旦他们学会了将一个方格与奖励联系起来,研究人员就会交换提示,这样另一个方格现在就变成了奖励提示。

有趣的是,最快学会适应这种变化的墨鱼也是能够等待更长时间才能获得虾奖励的墨鱼。

这似乎墨鱼可以发挥自制力,好吧,但尚不清楚为什么。

在鹦鹉、灵长类动物和鸦科动物等物种中,延迟满足与工具使用等因素有关(因为它需要提前规划),食物缓存(出于显而易见的原因)和社交能力(因为亲社会行为——比如确保每个人都有食物——有利于社会物种)。

据我们所知,墨鱼不使用工具或缓存食物,也不是特别社交。研究人员认为,这种延迟满足的能力可能与墨鱼觅食的方式有关。

“墨鱼大部分时间都在伪装、坐着和等待,中间有短暂的觅食。”施内尔当时说.

“它们在觅食时打破伪装,因此它们会暴露在海洋中所有想要吃掉它们的捕食者面前。我们推测,延迟满足可能是由此演变而来的副产品,因此墨鱼可以通过等待选择更优质的食物来优化觅食。

这是一个引人入胜的例子,说明非常不同的物种中截然不同的生活方式如何导致相似的行为和认知能力。

情景样记忆“已在墨鱼中发现,到 2024 年,科学家报告了第一次观察生物形成虚假的记忆.

该团队指出,未来的研究应该尝试确定墨鱼是否真的有能力规划未来。

该团队的研究发表在英国皇家学会论文集 B.

本文的一个版本于 2021 年 3 月首次发布。

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