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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)。
 
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】