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2019-04-01物種的漫漫智慧
592 期
Author 作者
李依庭／本刊主編。
1973年，諾貝爾生理學或醫學獎得主、荷蘭動物行為學家廷貝亨（Nikolaas Tinbergen）曾表示，在探究動物行為時有4項主要課題，分別是因果、成長、機制與演化；也就是引起此行為的原因、行為在成長中的變化、如何影響生存或繁衍與其他親緣物種行為上的比較，進而推論其演化發生過程。 而這4項問題，也成為往後科學家在探究動物行為時，重要的依據與圭臬。
近期非常熱門的人工智慧（artificial intelligence, AI），是人類試圖藉由電腦程式、系統的演算，將人類智慧傳輸至所製造的無機體，使其表現出智慧技術的集大成。不過，其實人工智慧的發展，背後伴隨著不只是人類的智能，更是建立在世界上的有機體， 也就是各種生物能力的基礎上。而大腦，便是物種智慧的起源。
大腦發展
生命萬物在環境中會遇到各種挑戰， 不論是覓食、躲避天敵或繁衍後代，都是為了能求得生存。因此，端從演化的歷史，便可發現無脊椎動物的大腦發展，是從一開始的軟體動物的神經網，進一步演化形成神經節，最終在頭足類與昆蟲發展出最早的腦部結構，也因而造就其智慧的表現。而在脊椎動物的演化上，其大腦發展是從魚類到哺乳類逐漸繁複，所以，若想回答脊椎動物複雜的大腦行為，或許透過較簡單的物種來回答複雜的大腦行為，更能快速且容易的推敲出答案。
聰明的蜜蜂
儘管在昆蟲的世界裡，大腦的構造充 其量只是較粗的神經節所構成，然而這一點也不減損牠們的智力表現。為了研究蜜蜂的智慧，科學家嘗試利用許多實驗來考驗蜜蜂，透過糖水誘因，進而設計顏色、形狀和圖形聯想力等辨認實驗，更發現蜜蜂能透過訓練分析較為複雜的圖案、能在蜿蜒的迷宮中快速找到出口和加減法等的能力。有趣的是，在形狀測驗中，科學家也發現蜜蜂對於線條的粗細、多寡與角度能夠精準的分辨，若線條的角度傾斜超過2度，蜜蜂便能辨識，堪比人眼更甚精確。
不只是藉由科學家的測試展現智慧表徵，其實，在蜜蜂平常的行為模式中就能發現其現象。著名的8字舞 （waggle dance），就是蜜蜂利用身體語言，與蜂巢中的同伴分享花、花粉或花蜜等各項資訊，並且藉由不同舞姿傳遞不同訊息的行為。蜜蜂跳舞的路徑會形成一個8字形，並分成外圍環狀的回歸區（return phase）與中間直線的搖臀區（waggle phase）。跳舞時，蜜蜂會一邊搖動臀部一邊走過直線，搖臀頻率與食物距離有關，搖臀時間愈長，代表食物距離愈遠；直線與地心引力的夾角（α），表示著食物方向與太陽的夾角，是與同伴溝通和交換情報的行為模式（圖一）。
圖一：藉由搖臀頻率與太陽夾角告知食物距離蜂巢的相對位置。（By Emmanuel Boutet, CC BY-SA 2.5, Wikipedia.）
具偽裝、學習能力的烏賊
相較於腦部結構只是神經節的昆蟲，水下世界的頭足類動物，是無脊椎動物中擁有最複雜神經系統的一群生物，更具有屬於牠們的各項智慧才得以在險惡海洋環境中生存的本領。......【更多內容請閱讀科學月刊第592期】