动物的智能

狗或者猫的朋友们认定他的宠物经常表现出“聪明”的举动。生物学家、动物学家以及心理学家在野外和实验室里对各种动物进行了研究，他们试图科学地解释在与家养宠物的日常接触中和观察野生动物行为时所发生的自然现象。研究人员运用各种方法研究了动物的智能：在自然环境中反复观察它们的自发行为，在野外和实验室中进行实验和检测。人们通过这些方法，希望能够对以下重要问题给予解释：某种动物怎样理解它的自然及社会生活环境？动物能否从自身的经验中学习到某些东西，抑或它的行为只是“本能的”，也就是说完全由遗传因素所决定的？在涉及有关动物智能研究的理论及技术细节之前，我想首先介绍一下部分观察结果和实验，以便说明动物行为的多样性和复杂性。

一种胡蜂为了把它们生的卵放在洞里，在地面上挖掘出许多洞。工作完成之后，胡蜂就出去寻找食物，行前并未在自己窝的上空盘旋多次。当捕获到足够的食物之后，胡蜂便把食物带回窝里。为观察昆虫如何飞临它的窝吸引了N．廷伯根（Tinbergen，1935年）在野外进行研究，了解胡蜂使用什么方法找到窝的准确位置。当胡蜂在窝里停留时，N．廷伯根用二十几个松果围成圆形放在窝入口四周。当胡蜂飞离窝时，研究人员将松果围成的圆形移动了50厘米，未改变原来的形状。当胡蜂飞回窝所在的区域时，立即向松果围成的圆形中心飞去。后来人们又发展了这种在野外进行测试的方式，以便测定胡蜂利用地形找窝的能力程度。G．V．伯斯科（Beusekom，1948年）使用了与N．廷伯根相同的方法，当胡蜂飞离窝时，他在原已放置的圆形以外，又用松果摆放了一个椭圆形和一个方形。当胡蜂再次飞回来时，它飞向圆形而没有飞向方形。不过，胡蜂选择椭圆形与圆形的比例相等。其他研究人员证明了胡蜂不仅能记住窝附近的特征，而且这种记忆能力在离开窝时比飞回来时要强得多（V．耶尔塞尔（lersel）和V．D．阿瑟（Assem，1964年）。

动物能否像人类一样形成某种概念，或者至少以一个参照物为标准，把与它相同的物体归类、组合在一起呢？R．J．埃尔斯坦（Herrnstein）试图解答这一问题。他选择了研究鸽子的识别能力，让它们分辨多种类型的自然物体。他还训练鸽子在放映拍摄实物的情境中识别，如有树和无树的画面。检测是这样设计的：让鸽子面对一放映幻灯片的屏幕。每次实验均使用同样的幻灯片，当鸽子在放映有树的幻灯片时用嘴啄一下按纽就得到食物奖赏；而在放映无树的幻灯片时啄按纽就得不到奖赏。在实验的第一个阶段，研究人员让鸽子多次观看大量幻灯片，直至正确的表现达到要求的比率为止。随后，心理学家为鸽子放映新的幻灯片，目的是检验出它能否推广对树的认识“概念”。R．J．埃尔斯坦（1979年）认为鸽子完全可以分辨有树和无树幻灯片。鸽子甚至能够运用对树的“概念”分辨出新的有树的幻灯片。

当一只猴子第一次面对一面镜子时（像大部分面对镜子的动物一样），会做出这样的反应：它对着镜子威胁并发出叫声。它还试图用手去触摸镜子里的图像，并且一直把手伸到镜子后面，就如同想抓住“另一只”猴子。如果反复多次让猴子面对镜子，会导致这些反应逐渐停止，它最终习惯了（无视或避开）这个奇怪的同类。然而，黑猩猩和大猩猩面对镜子做出的反应不同，它们的行为方式是朝向自身。黑猩猩的表现是研究它的身体，特别是那些平时自己看不到的地方，例如嘴内和耳朵。上述观察又导致G．G．盖洛普（Gallup，1970年）设想出来斑点测试，目的是研究他提出的“认识自身”论点。在将几只黑猩猩置于镜子对面约10天后，它们被施与麻醉，研究人员在它们眼睛上方或一只耳朵上涂上红颜色的斑点；同时要确认涂上的斑点不能通过触摸和嗅觉被发现。黑猩猩清醒后被再次置于镜子面前。于是人们可以看到它们专注地盯着镜子里的自己，反复去触摸并摩擦红色斑点，然后长时间地细看和嗅闻接触过红色斑点的手指。

W．科勒（Kohler，1925年）曾经观察过一组生活在动物园里的黑猩猩，它们一共是6只。W．科勒在它们的笼子里设置了种种空间上的难题，以检验它们转弯和抄近路的能力。他还对黑猩猩使用工具的能力和能否靠工具获得不能直接拿到的物品感兴趣。W．科勒在一次实验中用绳子把一只香蕉悬挂在笼子的顶棚上。笼子里只有惟一的一只木箱可以使用。6只黑猩猩看到香蕉时跳跃起来竭力想抓住香蕉，但是徒劳。有一只名叫苏尔坦的黑猩猩马上停止了这些白费力气的努力，开始从各个方向打量箱子。忽然它停在箱子前面，抓起它并径直朝目标走去。它把木箱迅速放到地上，爬上箱子，从木箱上面使劲跳起，终于抓住了香蕉。W．科勒还对这组黑猩猩使用其他工具进行了观察，如利用木棍去获取放在笼子外面的水果。这些黑猩猩甚至能够将两根短棍连接起来做成一根长棍。同样，它们还能把两三个箱子叠放在一起，再爬到放在最上面的箱子顶上，借助一根木棍去获取香蕉。

大家都知道家禽饲养场是一个嘈杂的场所。当家禽找到食物时，它们之间会传递信号。P．马尔莱（Marler）与他的合作者（1986年）曾经研究了鸡之间发出食物信号时的情景，还研究了根据当时在场的不同对象，鸡发出的信号是怎样变化的。最初的研究表明，当一只公鸡找到了面粉虫时，如果附近有一只母鸡，它便发出更加宏亮的叫声。公鸡发出叫声的目的，正如人们想象的，是为了吸引母鸡。叫声的音量随发现物的不同而变化，如果是最喜欢的食物（粉螨幼虫），音量最高；如果是不能吃的东西（如核桃皮），音量低或几乎不叫。研究人员随后又思考公鸡能否控制（例如抑制）与发现物有关的信号，即同时考虑在场对象的不同和食物的不同性质。实验表明，公鸡找到粉螨幼虫后，如果有异性鸡在场，它便发出热情的叫声；但如果是一只在场的话，它会完全抑制住叫声。公鸡除了有不传达信号的能力，还能做到真正的“解除信号”，例如发现核桃皮时。在实验中，公鸡对在场的母鸡发出有象征意义的叫声，但它对陌生母鸡比对熟悉母鸡发出的叫声更频繁。研究人员认为，公鸡这样做是为了吸引新的异性。

这些例子说明，动物（尤其是从昆虫到灵长类）面对周围的社会或惰性物质的反应，不是被动的和无意识的。根据不同情境和行为的目的，动物不仅能抑制它们平时的行为表现，并且能想出新鲜独特的方法来。所有这些行为均表明，动物个体对周围自然和社会环境以及对自身的控制程度。这些行为和更深一步的程序主要涉及了认知心理学的范畴。认知心理学的研究人员将研究动物个体如何处理来自周围环境的信息，如何把这些信息留在记忆里，以及如何运用它们，以便使自己的行为适应环境的压力和变化。他们认为形成信息、记忆、再现的概念非常重要。由于我的专业是研究灵长类动物的认知能力，所以如果我不首先从量上和质上介绍这些“高级”哺乳动物的认知能力是困难的。但在这一前提之下，也不应该就此得出它们比动物分类中其他低级动物更“聪明”的结论。事实上我所同意的观点是建立在这一基础之上，即所有动物都生活在共同的自然界里，那么没有任何理由先验地认为，与它们生存相关联的重大问题（如觅食、繁殖和保护同类）有什么根本的不同。

多数动物种类迁移是为了养活自己、寻找性伙伴、逃离捕食者或找到休息地点。与这些活动相联系的迁移至少以一个固定点为前提（如一个窝），动物离开窝后还应该能够回来。而设计路程必然导致动物认识它在空间所处位置与它要去的一个或几个点的位置之间的关系，除非在出发点或目的地存在某个标志，于是，将自然环境中不同地点之间的相对位置再现，再建立起连接这些地点的路线，被赋予了“认知图”的概念（E．C．托尔曼，1948年）。如果某个动物具有类似绘制地图的能力，那么它应该能够从任何一个自己目前所处的位置出发，找到自己无论位于任何地点的生活空间。这种重新组织的能力，可以通过选择最佳路程以及新路线来表现出来。

人们描述过多种无脊椎动物（蚂蚁、胡蜂、蟋蟀、蜜蜂等）迁移时运用相对初步的空间再现往返于自己熟悉的路线。这种再现构成的是“局部图”，它有别于构成“整体图”的整体标志结构。R．韦纳（Wehner，1983年）对蚂蚁的研究以及B．A．卡特赖特（Cartwright和T．S．科利特（Collett，1983年）对蜜蜂的研究都清楚地表明，这些昆虫对它们经常通过的地点具有构成图像的能力。这些图像以“瞬间成像”的形式，被储存起来并与昆虫后来处于另一个觅食点的图像相对照。通过对看到图像和记忆中图像进行比较并认定一致后，昆虫就能确定自己在空间的位置。不过它们看到的图像与储存图像之间的一致性并非丝毫不差。所以，胡蜂把摆成三角形的松果和塑料三角形都认作是它的巢入口标志（G．V．伯斯科，1948年）。同样，人们用一个外形相似的框替换了本来作为地点标志的实心物体，蜜蜂依然如旧地接受了（B．A．卡特赖特和T．S．科利特，1983年）。

“瞬间成像”可以变得复杂化并形成类似“图像程序”的记忆〖伯尼翁（Beugnon）和R．康庞（Campan，1989年）〗。这种记忆是建立在利用一系列瞬时图像的基础之上，使昆虫能够回到生存必需的不同地点。昆虫对自己熟悉的空间的经验，使它不仅能找到那些熟悉的地点，而且能够设计出新的路程。这表明昆虫已经具有某种类似认知图的能力，J．L．古尔德（Gould，1986年）后来通过对Apismellifera蜜蜂的观察证实了这点。

蜜蜂被分别训练独自完成从蜂箱至位于蜂箱西侧150米远的A点，因为食物放在那里（见下图）。在完成这一飞行路线几天之后，蜜蜂在蜂箱出口处被捉住，在黑暗中它被移到位于蜂箱南侧160米处的B点，并在那里被放开（从A点看不到B点）。对蜜蜂来说至少会出现两种情况：或者它把B点当作路程的一部分，这条路通往一个以前曾找到过花蜜的地点，那么蜜蜂就应该选择回到蜂箱这条路（路线2）；或者蜜蜂利用在B点看到的标志，确定A点的方向，然后从B点飞到A点（路线1），尽管以前它从未在这条路上飞过。

J．L．古尔德的研究似乎表明，在蜜蜂的记忆中存在对熟悉环境各地点之间几何关系的再现。该假设必然导致其他研究人员仿效最初的实验条件。但后来的实验未得到J．L．古尔德的实验结果。R．韦纳和R．门泽尔（Menzel，1990年）以及F．C．戴尔（Dyer，1991年）观察的蜜蜂没有选择从B点到A点的近路（路线1），却直接飞向蜂箱（路线2）或者利用太阳罗盘（路线3）进入它们在蜂箱出口被捉住时准备飞的方向（即朝着A点，通常放花蜜的地点）。如果说上述结果未证明关于认知图的假设，但F．C．戴尔却证实了这样一点：如果蜜蜂事前被训练过从B飞至A点，那它们在B点放开后就能直接飞向A点。因此，尽管蜜蜂尚未具备像高级脊椎动物那种意义的认知图能力，但它们的定向系统却表明蜜蜂选用熟悉环境不同记忆再现的能力相当强。

在后二种情况下，蜜蜂能把对标志的经验融合成图像的形式。在进行实验时，J．L．古尔德（1986年）证实了没有一只蜜蜂在B点被放开后回到蜂箱，所有被试验的蜜蜂都直接飞到了A点。它们选择的方向与回到蜂箱（330度）相比非常精确（324度，±16度）。我们可以发现，如果蜜蜂利用熟悉的图像顺序，它应该先回到蜂箱，然后再飞到A点。古尔德认为，蜜蜂从被放开的B点直接飞到A点的事实说明，蜜蜂确实具有空间再现图像的能力，它利用这种再现去设计新的路程。

为了说明动物世界中空间再现的普遍现象，让我们以在动物分类中离蜜蜂很远的黑猩猩为例。E．W．门泽尔（1973年）对一组黑猩猩进行了研究（见下图），为黑猩猩在空间迁移时能重新组织获得的信息并设计出新的路线提供了令人吃惊的例证。8只黑猩猩在面积约为4000平方米的围墙内生活。进行实验时，一名研究人员在围墙内的18个不同地点藏匿了食物，而从一个到另一个放食物点要走的路线非常复杂。同时让一只黑猩猩骑在另一名工作人员的肩上，跟在后面走，使它可以看到藏放食物的不同地点，获得信息的黑猩猩（被称为“领袖”）随后回到自己的同类那里，所有黑猩猩在围墙内被放开。人们记录了领袖和其他黑猩猩（“追随者”）寻找食物的行为和它们走过的路线。结果表明所有几乎领袖都找到了藏匿的所有食物。尤其它们走到放食物地点的路程比研究人员所取的路程更短，它们使用了最小距离的战略。因此，在E．W．门泽尔进行实验的条件下，黑猩猩表现出真正重新设计路线的能力，这种方式是欧式几何采取的方式。

对新物体的反应能够反映出动物对周围环境及发生变化认识的状况。A．茹贝尔（Joubert）和J．沃克莱尔（1986年）曾对14只塞内加尔狒狒进行了观察和研究，地点是在面积为640平方米的围墙内。围墙内布满了石头、树枝、一棵枯树和一个高4．5米的木头架子，狒狒可以攀登。实验程序是每天（狒狒不在现场时）在围墙内放一个新东西（松果、核桃壳、骨头等），东西放在不同地点，连续放了12天。狒狒群每天都要面对一个新的东西，从第二天起同时还要面对前一天放的东西。对狒狒接近和摆弄新“旧”物品的观察表明，12个物品中的11个在狒狒进入围墙后很快被发现（在30秒至3分钟之间），同时除一次例外，每次都是新放的物品首先被发现。这说明狒狒对其熟悉的环境中即使是细微的变化反应也很快。狒狒的行为证明了它们对空间和物体的认识完全符合认知图的概念。研究人员的其他实验结果为存在认知图的假设提供了补充论据。首先，从物品第二次出现时狒狒接触它的次数明显少于第一次看到它时来判断，物品出现一次就完全可以被狒狒认识并存储在记忆中。此外，它们更多地摆弄新放的物品（即触摸、拿在手里或有时拿走），而对原来放的物品只看看或嗅嗅。这表明它们在迅速地核对物品，即使是远距离地粗略看看，也足以让它们认出该物品了。

《动物的智能》

〖法〗雅克·沃克莱尔著侯健译

北京大学出版社