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  • [反重力思考]Anti gravity thinking

动物界的数学明星

时间: 2016年11月22日 | 来源: 环球科学

专栏作者简介

史蒂夫·米尔斯基(Steve Mirsky)是从大气中二氧化碳浓度还是358ppm时就一直在写反重力思考专栏。他还是《科学美国人》的播客Science Talk的主持人。

撰文 史蒂夫·米尔斯基(Steve Mirsky)  翻译 红猪

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    我很高兴知道了,本期杂志缅怀的那位伟人还极具人情味,颇有幽默感:1943年,爱因斯坦收到了一封高中生的来信,说她的数学课是如何的难。爱因斯坦在回信中写道:“不要为你在数学上的困难操心,我可以告诉你,我在数学上的困难要大得多。”

    今天我们知道,爱因斯坦的这番感慨还可以对着乌鸦发,这种鸟儿的数学水平相当不错,美国国会里好些委员会的成员还比不上它们呢——那些人名义上在指导科学,实际却连全球气候变暖都不愿承认。有研究显示,乌鸦能够轻易分辨包含3个对象的集合和包含9个对象的集合。如果两个集合的规模相似,它们分辨起来就会困难一些;但是和上述委员会的成员相比,它们至少努力过。

    《美国国家科学院院刊》上的一项研究显示,乌鸦具有专门确定数字的一类神经细胞,这一点和我们这些灵长类动物的大脑非常相似。人类和乌鸦的脑子在大小和结构上差别很大,但是趋同演化的结果说明,由神经来控制算术是一个优越的安排。(乌鸦大概不明白演化,这也情有可原,然而美国某些专司科学的国会委员会成员也抱残守缺地拒绝演化论,这就令人吃惊了。)

    乌鸦和其他一些飞行动物的表现都说明了“鸟脑子”(birdbrain)这个词应该是一种赞美。比如美国亚利桑那州的墨西哥丛鸦[它们在美墨边境肆意往来的行为足以使唐纳德·川普(Donald Trump)愕然]非常精通于估算豆科植物的重量。有研究者在《鸟类学杂志》(Journal of Ornithology)上报告说,他们观察到了墨西哥丛鸦用喙衔起花生估算其重量的行为。在名副其实地掂量了一番之后,它们会衔着密度最大的坚果飞走——好了,我就不说那些专司科学的国会委员会,也不提唐纳德·川普了。(川普是2016年美国总统候选人,观点保守,反对移民。)

    顺便说一句,虽然《鸟类学杂志》的那篇文章将墨西哥丛鸦称为“Aphelocoma ultramarina”,但是美国鸟类学会已经在2011年决定,“A. ultramarine”应该用来指称另外一种生物——灰胸丛鸦。而仍然叫做“墨西哥丛鸦”的那种鸟类,包括花生米实验中的那些被试,学名应该是“Aphelocoma wollweberi”。还有一点,其实墨西哥丛鸦也曾被叫做“灰胸丛鸦”。你要记住的是,鸟儿对这些虚名并不在乎,如果你对命名的问题太过操心,那么你也可能被搅成一只昏鸦。

    再说说狗,和一些鸟相比,狗的脑子可能没那么好使,爪子也没那么锐利,但是在圈养的过程中,它们却演化出了一些看似属于道德领域的行为。《动物行为》(Animal Behavior)杂志最近刊出一项研究,其中有54条狗目睹了一名陌生人对它们的主人或是伸出援手,或是拒绝帮助。接着陌生人献上零食,结果狗狗对拒绝提供帮助的人的零食嗤之以鼻,因为这个一无是处的混蛋,竟然不肯帮助世界上最好的好人……好吧,比较精确的说法是:和其他人相比,狗狗从这个坏蛋处接受的零食较少。实验结束后,研究者询问一只意志薄弱的狗狗,为什么要接受坏蛋给的可口零食,它只“汪”了一声蒙混过关。

    最后再来一条有关无脊椎动物新闻。澳大利亚广播公司在6月底报道了《皇家学会会刊B》上公布的一项发现,报道是这样写的:“一种极小的蠕虫将针头大小的阴茎戳进自己的脑袋,并以这个方法繁殖,欧洲的生物学家对此大为惊异。”这都戳得到,厉害!

    这种扁形虫当然是雌雄同体的动物,不然它的行为就是自渎了。在无法找到合适配偶的时候,它身体上长着雄性器官的一端就会弯到长着脑袋的那一端,开展技术上称为“创伤式授精”(hypodermic insemination)的活动。接着精子会游到身体中部,并在那里完成授精。所以要创伤头部,是因为尾部扭转后最容易碰到那里。这虫子一定是权衡了各个选项,也打通了脑筋。