昆虫有自己的主观意识吗(昆虫可能比你想象得更加聪明)
昆虫是不是有和人近似的情感?几十年来,这个想法一直被认为是一个笑话——但随着证据的积累,科学家们正在迅速重新考虑深入研究。
英国广播公司(BBC)11月28日在报道科学家们的新发现之前,先讲了一个真实事件。
那是2014年一个温暖的秋日,芝加哥市政厅,大卫·雷诺兹在一个重要会议上发言。这座场馆非常宏伟,装饰着大理石楼梯、75英尺(约23米)高的古典圆柱,以及拱形天花板。
作为负责城市公共建筑虫害治理的人,雷诺兹公布了他的年度预算。但在他开始之后不久,有一面墙上出现了一个不速之客——一只胖乎乎的蟑螂。它闪亮的黑色身体与白色的油漆形成了令人印象深刻的对比。它肆无忌惮地向前爬行,仿佛是在嘲弄他。
一位议员打断他的话说:“委员,你每年消灭蟑螂的预算是多少?”这引发了一阵喧闹的笑声,以及一阵混乱——为了消灭这个六条腿的恶作剧者。
这一事件在一定程度上是有趣的,因为我们通常认为昆虫就像机器人,几乎和石头一样没有感情。事实上,越来越多的证据表明,昆虫可以体验各种不同的感觉。它们可能会因为惊喜而兴奋不已,也可能会因为无法控制的坏事发生而陷入抑郁。
它们可以是乐观的,愤世嫉俗的,或者害怕的,并且像任何哺乳动物一样对疼痛做出反应。虽然还没有人能识别出怀旧的蚊子、被羞辱的蚂蚁或爱挖苦人的蟑螂,但它们的情感显然越来越复杂。
牛津大学神经生物学教授斯科特•沃德尔指出,一些研究已经证实,果蝇确实会注意到它们的同伴在做什么,并且能够向它们学习。与此同时,英国政府最近认识到它们在进化上的近亲——螃蟹和龙虾——是有知觉的,并提议立法禁止人们将它们活煮。
那么,我们如何检测昆虫的情绪呢?我们怎么知道它们不是仅仅对刺激进行条件反射?如果它们真的是敏感的生物,我们应该区别对待它们吗?
昆虫也能学习和记忆
按照生物学定义,昆虫是一群六足无脊椎动物,身体分节。有一百多万种不同的种类,包括蜻蜓、飞蛾、象鼻虫、蜜蜂、蟋蟀、蠹虫、螳螂、蜉蝣、蝴蝶,甚至头虱。
最早的昆虫至少出现在4亿年前,远远早于恐龙。科学家们认为,我们与它们的最后一个共同祖先是一种类似鼻涕虫的生物,生活在2亿年前左右,自那以后,它们一直在多样化进化。
起初,它们以巨人的身份统治着这片土地——有些蜻蜓和麻雀鹰一样大,翼展为2.3英尺(70厘米)——后来,它们进化成了今天的节肢动物,从长着假蝎子尾巴的苍蝇,到如同长着翅膀的贵宾犬的毛茸茸的飞蛾。
因此,它们与其他动物惊人地相似,但又截然不同。昆虫有许多与人类相同的器官——心脏、大脑、肠道、卵巢或睾丸——但缺少肺和胃。它们体内的物质漂浮在一种液体中,而不是连接在一个血管网络上,它运送食物,运走废物。然后,所有的真菌都被包裹在一个坚硬的外壳中,即外骨骼。外壳由几丁质构成,真菌也是用这种材料来建造它们的身体。
他们的大脑结构遵循类似的模式。昆虫没有与脊椎动物完全相同的大脑区域,但它们有执行类似功能的区域。例如,昆虫的大多数学习和记忆依赖于“蘑菇体”——穹顶状的大脑区域,它被比作大脑皮层,大脑皮层是折叠的外层,主要负责人类的智力,包括思维和意识。
(有趣的是,即使昆虫的幼虫,也有“蘑菇体”,其中的一些神经元会伴随它们的一生——所以有研究表明,经历了“变态”(例如蚕变成蛾)的成年昆虫可能会记住它们变形前发生的一些事情。
越来越多的证据表明,蜜蜂最多能数到4。蟑螂有丰富的社交生活,它们形成部落,相互联系和交流。蚂蚁甚至可以开辟新的工具——它们可以从环境中选择合适的物体,并将其应用于它们试图完成的任务,比如使用海绵将蜂蜜带回巢穴。
然而,尽管昆虫的大脑已经进化到了一定地步,它们的体积并不大,果蝇的大脑和罂粟种子一般大。它们是如何做到这一点的,至今仍是一个科学之谜。
所以,乍一看,昆虫似乎是有情感的。它们进化出这些基因有道理吗?
情绪是一种心理感觉,通常与动物的处境有关——它们是一种心理程序,一旦启动,就会改变我们的行为方式。总的来说,它们鼓励我们,以提高生存或繁衍能力的方式行事,最终,最大化我们的遗传遗产。
牛津大学昆虫学教授杰拉尔丁·怀特举了饥饿的例子。饥饿是一种心理状态,它能帮助你以适当的方式改变决策,比如优先考虑寻找食物的行为。其他情绪也同样具有激励作用——愤怒的嘟囔能让我们集中精力纠正不公正,不断追求幸福和满足会推动我们走向成就,让我们活下去。
所有这些都适用于昆虫。当蠼螋发现一个潮湿的缝隙,里面充满了令人愉快的腐烂植物时,它会很兴奋,这样它就不太可能饿死或干透,一个受惊的蠼螋,在被骚扰时假装死亡,就能有更好的机会从捕食者的口中逃脱。
伦敦大学玛丽皇后学院,有一个研究蜜蜂认知的研究小组,拉尔斯·奇特卡是小组负责人。他说:“假设你是一只掉进蜘蛛网的蜜蜂,而一只蜘蛛正迅速穿过蜘蛛网向你扑来。你会产生逃避反应,有可能是一种条件反射。但另一方面,我很难相信,如果没有某种形式的恐惧,这种情况会发生。”他说。
昆虫能感到“饥饿”吗
当沃德尔在2001年第一次成立自己的研究小组时,他心里有一个相当简单的目标。他想知道,当苍蝇一段时间没有吃东西时,它们是否能更好地回忆到哪里去找食物。也就是说,如果它们能体验主观情绪,它们什么时候会感到“饥饿”。(事实证明它们可以感受到饥饿。)
一开始,沃德尔谨慎地选择了“动机”这个词,而不是“饥饿”,来描述果蝇的心理状态——他认为,如果不给它们食物,它们会更有动力去寻找食物。“人们发现这有点问题,”沃德尔说。其他一些科学家认为这太拟人化了,更喜欢用“内部状态”这个词。几年的时间里,研究昆虫的智能变得更加流行——突然之间,“动机”这个词被抛弃了,研究人员认为昆虫有“初级的情感”,沃德尔说。
沃德尔说:“我一直认为,当动物处于剥夺状态时——没有性生活,没有食物——发生的这些生理变化是‘饥饿’和‘性欲’的主观感受。”“我从来没有把它们贴上‘情绪’的标签,主要是因为我觉得这会给我带来麻烦。但在我知道之前,每个人似乎都更习惯使用这个(词)了。”
现在,昆虫有感情的说法已经不那么令人反感了,这一领域已经大受欢迎——而这一奇怪的动物群体正变得越来越有亲和力。但要证明昆虫能体验一种情绪仍然很棘手。
一项有关蜜蜂的试验
在人类身上,那些经历过创伤的人特别容易设想最坏的情况——这在许多其他脊椎动物身上也得到了证明,包括老鼠、绵羊、狗、牛、鳕鱼和椋鸟。但从来没有人想过去检查昆虫是否也会这样做。
2011年,赖特和纽卡斯尔大学(她当时在那里工作)的同事们决定看看。
首先,研究人员训练了一群蜜蜂,让它们把一种气味与含糖奖励联系起来,把另一种气味与一种含有奎宁的令人不快的液体联系起来,奎宁是一种使奎宁水有苦味的化学物质。
然后科学家将蜜蜂参与者分成两组。其中一个被用力摇晃——蜜蜂讨厌这种感觉,尽管它实际上并不有害——来模拟捕食者的攻击。另一群蜜蜂被留下来享用它们的含糖饮料。
为了找出这些经历是否影响了蜜蜂的情绪,接下来赖特将它们暴露在全新的、模糊的气味中。那些度过愉快一天的人通常会张开口器,期待着再吃一份零食,这表明他们期待着更多同样的东西。但是那些被惹恼的蜜蜂不太可能做出这样的反应——它们变得愤世嫉俗了。
赖特说,我们大脑中的许多化学物质是高度保守的——它们是在数亿年前发明的。所以昆虫的情感体验可能比你想象的更熟悉。她说:“所以从这个角度来看,是的,它们(大脑化学物质)可能在它们在哪个动物谱系中发出的信号方面有一点分歧,但这很有趣。”
例如,沃德尔对果蝇的研究发现,果蝇和人类一样,大脑也会使用多巴胺来产生奖励和惩罚的感觉。赖特说:“这是非常、非常有趣的,你知道,这些东西趋同进化,而且有点相似。”“这意味着这是最好的方法。”
赖特解释说,她的蜜蜂实验并不一定意味着所有的昆虫都能体验悲观或乐观,因为蜜蜂是不同寻常的社会群体——蜂巢中的群体生活对认知要求特别高,所以对昆虫来说,它们被认为是聪明的。“……但其他昆虫可能也有悲观情绪,”她说。
(阿赛)
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