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你认识它,但你知道它也认识你吗?

原理  · 公众号  · 科学  · 2025-02-26 20:40

正文




多年来,位于地中海的一处研究站的科学潜水员注意到一个奇特的现象:每到野外研究季,当地鱼群便会尾随他们,甚至趁机偷走实验中的食物奖励。更令人惊讶的是,这些野生鱼似乎能够认出曾携带食物的特定潜水员,并主动选择跟随他们,而忽略其他潜水员。


为验证这一现象,德国马克斯·普朗克动物行为研究所的一个研究团队设计了一系列实验, 潜水员穿戴不同的潜水装备,以测试野生鱼类是否能够依靠外部视觉线索区分人类个体



鱼类能识别人类吗?


研究团队在地中海的一处研究站开展实验,这里的野生鱼群早已习惯于科学家的存在。实验在开放水域中进行,所有参与的鱼均为“自愿者”,它们可以自由选择是否加入研究,随时来去。


关于 鱼类能否识别人类 ,科学界此前的研究较为有限。实验室研究表明,人工饲养的射水鱼可以识别计算机生成的人脸图像。然而,还没有人探究过当人类进入到水下世界后,野生鱼是否具备识别人类的能力或动机。


因此,研究团队希望通过实验证明: 野生鱼类是否能够区分并记住特定人类个体?



第一阶段:识别潜水员


研究的第一阶段旨在测试鱼类是否能够学会跟随特定潜水员。


实验开始时,潜水员 Katinka Soller 穿着一件醒目的红色背心,一边向鱼投喂食物一边游动50米,以吸引当地鱼群的注意。随着训练的推进,她逐步移除这些明显的视觉线索,最终换上普通潜水装备,并且只有当鱼类持续跟随她游完50米后才给予食物奖励。


在这片海域的数十种鱼类中,两种 海鲷 对训练表现出极大的兴趣。尽管鲷鱼是人们熟悉的食用鱼,但它们展现出的好奇心和学习能力仍令科学家们惊讶。 当Soller潜入水中,仅几秒钟后,它们便会从不知名的方向游来,主动靠近她


Bernie是参与试验的众多海鲷中的一只,研究人员可以单独识别它们。(图/Behavioural Evolution Lab / MPI-AB)


不仅如此,每天参加训练的都是同一群鱼,它们的特征逐渐变得稳定,以至于Soller可以清楚地辨认它们。例如,她给其中两条鱼起了名字,背上有两片闪亮的银色鳞片的是Bernie,尾鳍上有一个明显咬痕的是Alfie。


经过12天的训练,大约20条鱼已经能稳定地跟随Soller游动,而她也能够凭借身体特征识别部分个体 。这一阶段的成果为后续实验奠定了基础:测试鱼类是否能区分Soller和其他潜水员。



第二阶段:双潜水员测试


在第二阶段的试验中,Soller和Tomasek一同潜入水中,但两人的潜水装备略有不同,尤其是潜水服和脚蹼的颜色有所区别。他们从同一位置出发,随后分别朝不同方向游去。


两名潜水员穿着不同的装备(左)和相同的装备(右)。(图/MPI of Animal Behavior/ Behavioural Evolution Lab)


第一天,鱼群在两位潜水员之间犹豫不决,表现出选择困难的状态,它们随机的跟随两位潜水员。然而,由于Tomasek在实验过程中未曾给鱼投喂食物,因此从第二天开始,跟随Soller的鱼的数量明显增加,表明鱼类可能正在学习识别“正确的”潜水员。


为了进一步验证这一现象,研究团队重点观察了6条鱼,结果发现其中4条展现出 显著的学习曲线 。这一发现表明,鱼类并非仅仅出于习惯或群体效应而跟随Soller,而是 它们主动进行了观察、判断,并最终学会了Soller是那个提供食物奖励的人


在随后的实验中,Soller和Tomasek换上完全相同的潜水装备,再次进行试验。结果发现,鱼群再也无法区分两人,这表明 鱼类主要依靠潜水员的装备颜色和外部特征来识别个体


研究团队指出,这一发现并不令人意外, 因为几乎所有鱼类都具备色觉,因此鲷鱼通过色块识别人类符合其视觉认知能力



鱼类如何认得人类?


Soller指出,人类在水下环境中的识别方式与鱼类类似。由于潜水面罩会扭曲面部特征,潜水员通常依靠潜水服、脚蹼或其他装备的差异来辨认彼此。


研究团队推测,随着时间推移,鱼类可能也会注意到更细微的特征,例如头发或手的形状,以进一步区分个体潜水员。Soller解释道: “我们观察到鱼类会主动靠近潜水员的脸,并仔细观察我们的身体,似乎它们才是研究者,而我们是被研究的对象。”







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