長得一樣的動物 它們如何辨別彼此的

在一群長頸鹿之中做一頭長頸鹿，或者在一群鴿子里做一隻鴿子，肯定會像電影《傀儡人生》里的場景一樣吧——周圍所有人看上去都跟你長得一摸一樣。雖然動物界中的動物各種形態無奇不有，但同一個物種內，不同個體簡直是一個模子刻出來的——至少在人類看來是這樣。這並非說所有松鼠都完全一樣，但想像一隻松鼠如何從一大家子松鼠中分辨出哪只是爸爸哪只是妻子，這看上去應該是相當艱巨的工作。然而，任何一個看過動物紀錄片的人都知道，儘管這些動物在人眼中難分彼此，但動物們自己卻一直清楚得很。一些動物依靠視力辨別彼此，但很多動物還使用到了其他特徵。為了弄清其中機理，外媒Gizmodo邀請到了許多相關領域的專家學者來探討其中奧秘，嘉賓包括動物學家、心理學家還有環境學家，通過具體例子為我們展示動物如何辨別彼此。吉爾·馬特奧（Jill Mateo）——芝加哥大學比較人類發展系副教授兼適應性研究實驗室負責人。絕大部分動物通過視覺或氣味來辨別家庭成員，不過在這一過程中也會使用到聲音等線索。哺乳動物、鳥類、兩棲動物魚類和昆蟲都會使用氣味來辨別親疏。這些氣味可能來自動物身上的汗腺或者皮膚上的某些特殊腺體。這些氣味主要受組織相容性複合體（MHC）基因的影響，這種基因同時還參與機體免疫系統。家庭成員擁有相似的MHC，因此具有相似的體味。另一個我們可能好奇的問題是「為什麼動物需要辨認彼此？」辨識出熟悉的個體——比如鄰居——能夠避免不必要的爭鬥並加強親族之間的聯盟。識別親屬的能力在避免近親繁殖和控制利益邊界上也發揮著重要作用。人們對貝丁地松鼠「如何」以及「為何」辨別親屬已經了解得相當透徹，這種小松鼠在美國西部的高原草地上過著群居生活，我對他們進行了25年的研究。雌性地松鼠會很注意自己行為裙帶影響的範圍，盡量把好處都留給與自己有直接血緣關係的親屬。一群松鼠中常常混雜著各種血緣複雜的表親，松鼠得有能力從中準確認出自己的親人。貝丁地松鼠身體中有多種腺體來產生獨一無二的體味。口腔、背部、腳掌、肛門和眶上腺產生各不相同的氣味，其中口腔和背部腺體的氣味被證明與親屬識別有關，這些氣味隨著親屬關係的不同而有所變化，讓松鼠能夠快速識別出自己與對方的關係。當兩隻松鼠第一次見面時，它們會貼近臉頰嗅對方口腔腺體的氣味，這看起來彷彿在親吻。即便經過七個月的冬眠之後，松鼠仍然記得自己的親屬，但卻將以前所熟悉的鄰居的氣味忘得一乾二淨。這暗示一隻松鼠使用自己的氣味來作為識別其他家庭成員的「氣味模版」。勞倫·海菲爾（Lauren Highfill）——埃克德學院心理學系副教授能夠辨認家庭成員與非親屬個體的能力非常重要，這在很多物種中都可見到。縱觀整個動物世界，常可見到親屬抱團以及避免近親繁殖的現象，這也反過來表明辨別親疏能力的重要性與普遍性。其中牽涉到多種機制，有時一個物種會同時使用多種機制來辨認親疏。例如，崖沙燕首先根據巢穴的位置來識別自己的雛鳥。如果自己巢內混入了非親生的雛鳥，崖沙燕起初也會一併餵養。不過，一旦小鳥長出羽毛（一般在出生後2-3周），崖沙燕就會只回應自己子女的叫聲，不再餵養那些非親生的雛鳥。寬吻海豚用獨特的「口哨」聲來作為自己的聲音簽名。相比與族群聚集在一起時，離群的海豚更頻繁地發出口哨般的叫聲來呼叫同伴。觀察發現，海豚對夥伴聲音的記憶長達數年。多年分離後再度相逢，仍能認出對方。其他的識別機制還包括視覺線索（比如行為和形態特徵）和化學線索（比如氣味）。有研究發現，熊貓可以使用面部皮毛特徵來識別彼此。約書亞·普羅尼克（Joshua Plotnik）博士——紐約市立大學亨特學院心理學副教授，慈善組織「關懷大象國際組織」創立者作為靈長類中的一員，人類與我們的猿類親戚——黑猩猩、大猩猩、紅毛猩猩——都是主要依賴視覺感知外部世界。人們能夠認出自己認識的人，這一過程主要是將視覺信號與記憶模版進行匹配的結果。不過這並非意味著我們在交流過程中就不使用其他的感官——人類擁有語言，且其他的靈長類動物也主要依靠聲音和氣味進行交流——只是說視覺是我們最為主要的感官渠道。那麼其他動物，特別是非靈長類動物是如何感受它們周遭世界的呢？我曾經用十多年的時間在泰國研究大象。我主要關注大象如何思考，以及如何與環境及群體互動。大象究竟是如何決定去哪兒尋找食物，或是該跟哪頭象進行交往？儘管大象擁有視力，（我與同事進行過實驗，發現大象能夠辨認出鏡子中的自己），但對大象行為的研究卻顯示，大象個體之間的交流更多是通過聲音、氣味和觸碰進行。在一次實驗中，科學家Lucy Bates和Richard Byrne一行人試圖探究非洲象對家庭成員的記憶和方位感知。本研究中有趣的地方在於，他們使用大象尿液作為實驗變數，結果發現大象能夠單憑嗅家庭成員排泄物的味道就能辨認出排泄者的身份。竊以為此類實驗——以及幾十年來研究者對亞洲和非洲大象其他行為的研究——已經很清楚地表明，大象是綜合運用多感官進行交流的動物，大象在彼此的交流中綜合運用視覺、聽覺、嗅覺和觸覺。除了通過聲音來發現、辨認同伴並進行交流，大象也會用長長的鼻子（這是極其敏銳的嗅覺器官）來觸碰其他大象並嗅對方身上的氣味。儘管相關研究還在進行中，但我相信嗅覺在大象日常感知和決策中扮演重要的角色。人類之外的動物世界讓我們得以從中了解社群和物種交流的演進，還有許多未知等待我們探索。不過令人憂心的是，黑猩猩、大猩猩、倭黑猩猩、紅毛猩猩和亞洲象以及非洲象都瀕臨滅絕，我們研究這些珍稀動物的時間所剩不多。對動物行為和認知的研究不僅能幫助人類理解自己的演進，而且還有助於科學家和環保人士制定更好的保護策略。諾亞·伯魯特（Noah Perlut）——新英格蘭大學環境研究系副教授動物世界裡有許多不同的溝通和辨別個體的方式。有的是氣味標記：比如一頭鹿會講尿液排到腿上，留下獨特的氣味印記。一隻灰狐狸會故意在道路中央或一個明顯突出的岩石上排尿，這是它給夥伴留言「我就在這裡」的方式。一隻鳥可以通過多變的啼叫與同伴溝通，也可以通過特定的飛行模式來表示特定意思，或者同時使用動作和聲音語言。動物們首先通過這種方式辨認出對方，然後根據自己與對方之間的關係採取行動，比如爭鬥或者求愛。許多哺乳動物都可以通過視覺信號交流：松鼠以特定的方式搖動尾巴，來告知其他的松鼠自己是誰，還可以表示自己的健康和身體狀況，比如是否進入發情期等等。微妙的動作變化能傳遞複雜的信息。馬可·貝科夫（Marc Bekoff）——科羅拉多大學生態學與演化生物學榮譽教授，他的新書《Canine Confidential: Why Dogs Do What They Do》即將於2018年出版除了人類，許多動物也都擁有辨認自己的能力。當然，至於它們對自己有何評價，又或在辨認出自己時是否會發出「哦，這是我」之類的感嘆，人類就不得而知了。所以，儘管我們不知道動物是否會像人類一樣擁有真正的「自我意識」（I-ness），但它們確實擁有覺知自己身體的能力：比如，它們知道眼前這條尾巴屬於自己而非別人。它們擁有我所謂的「身體意識」（body-ness）和「屬我意識」（mine-ness）。人們對海豚、大象和喜鵲進行「鏡子測試」：實驗人員首先在動物被麻醉或者其他無意識的情況下往動物額頭上點一個紅點，再將動物放到鏡子前——這些動物此前受過訓練，能夠認出鏡中的自己——其中少數動物注意到鏡中的自己有些異樣，並試圖擦去額頭上的紅點。這一舉動即是某種程度上自我意識的體現。不過，對於一條狗如何辨認其他的同伴，人類仍然不得而知。人們猜測狗可能綜合了很多途徑來做到這一點。我確信每隻狗都有獨一無二的氣味——我有一條名叫葉忒羅的狗，它或許正是通過嗅覺來辨認夥伴。此外，我還好奇若處在對方的嗅覺範圍之外，狗又是如何辨認彼此的？從這個角度來看，狗應當還用到了視覺——體型、皮毛顏色、犬耳、尾巴的形狀，還有行走的姿態等視覺特徵。或許一隻狗吠叫的聲音也會成為其身份特徵的一部分。同樣我們也可以認為狗將以上各中感官集合在一起，使用「複合信號」來辨認彼此。我在寫書過程中採訪過很多人，他們都知道自己的狗能認出別的狗，但很難拿出確鑿的數據。這或許會成為未來系統性研究的一個絕佳課題。珍妮·莫頓（Jenny Morton）教授——劍橋大學生理學、發展和神經科學教授，她在對亨廷頓舞蹈症的研究過程中意外發現，綿羊能夠辨認出不同的人臉綿羊可以通過面部特徵識別、聽覺和嗅覺辨別彼此。這點就跟狗差不多。具體使用哪種感官取決於對象與主體間的距離以及環境光線的亮度。羊羔比成年羊更習慣使用嗅覺。拉斯·奇卡（Lars Chittka）博士、碩士——柏林高級研究所感官及行為生態學教授目前所知，蜜蜂不具備辨別個體的能力。（不過它們卻可以根據氣味來識別一隻蜜蜂是否與自己一夥。）黃蜂可以通過面部細節特徵來辨識別的個體。蜜蜂在經過訓練後可以認出人的面孔。伊麗莎白·蒂貝茨（Elizabeth Tibbetts）——密歇根大學生態與進化生物學教授群居的蜜蜂和黃蜂都會根據根據一種特殊的氣味標記來識別一隻蜜蜂或黃蜂是否屬於自己的蜂群。工蜂們也根據氣味來識別蜂后，後者擁有不同於工蜂的特殊氣味。有些蜜蜂和黃蜂使用其他識別機制。比如每隻紙巢蜂都擁有獨特的面部特徵，它們像人一樣看臉識親疏。陶馬什·法拉戈（Tamás Faragó）博士——布達佩斯動物行為學系生物學家兼研究員，主要研究生物聲學簡單來說我們對這個問題並不了解。狗當然使用氣味、視覺和聲學特徵。曾有一項研究，研究人員將虛構出來的狗的面部形象同真實的狗臉混在一起，展示給一隻狗看，結果發現那隻狗盯著那些它認識的狗的臉看的時間更長。另一項研究表明，狗會對熟知和陌生的犬吠聲做出不同的反應：研究人員躲在牆後播放一隻陌生狗的叫聲，實驗狗會沖向那堵牆，以吠叫回敬。若實驗人員播放院子里另一隻狗的聲音，實驗狗則會朝那隻狗的窩走去。狗還會根據親屬不同，對其他狗的嗚咽做出不同的反應。與陌生狗的嗚咽聲相比，實驗狗對自己熟悉的嗚咽聲表現出更多的親呢行為。然而，我們並不知道它們究竟使用什麼特徵來分辨其他的狗。
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