本文转自:科普时报
无脑生物居然也能“学习”
□ 王延哲
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加勒比箱型水母 (图片来源:物理学家组织网) |
知识加油站
提到学习,你是不是立刻就会想到人类的大脑?
没错,人类靠大脑思考、记忆、探索世界,完成各种复杂的学习任务。
学习,似乎是大脑的专属技能。
但你知道吗?一些连大脑都没有的生物,竟然也能“学习”!
一项近期发表在《当代生物学》杂志上的研究,再次刷新了我们的认知。
该研究的主角是加勒比箱型水母,一种生活在红树林沼泽里的小动物。
它体型小小的,没有大脑,全身只有1000个活跃的神经元,数量少得可怜。
但它有24只眼睛,能靠视觉在错综复杂的树根间穿梭,灵活地捕捉猎物,还能避开障碍物。
为了搞清楚这种“无脑”生物到底会不会学习,科学家们做了一个有趣的实验。
他们准备了三个水箱,内壁涂着不同的图案:黑白垂直条纹,代表近在眼前的树根;灰白色垂直条纹,代表远处的树根;全灰色的,代表浑浊到看不清的水。
实验开始后,奇妙的事情发生了。
黑白条纹的水箱里,水母游得稳稳当当,从来不会撞到缸壁。
全灰色的水箱里,水母就像迷路的孩子,根本找不到方向,一次次撞在缸壁上。
最精彩的是灰白色条纹水箱里的情况。一开始,水母不停地撞墙,但只过了7.5分钟,它们就再也没碰过缸壁。
原来,水母们只需要三到五次碰撞,就能把灰白色条纹和墙壁联系起来,学会了避开障碍。
加勒比箱型水母只有数量有限的神经元,绝对称得上“无脑”生物,但它们却能通过经验快速学习。
其实,法国巴黎动物园就曾展出过一种神奇的黏菌。它长得像一团霉菌,没有嘴巴,也没有眼睛,看起来呆呆的。
但这种黏菌不仅能“找”到食物并吃掉,还会规划路线。
如果把食物放在不同位置,它总能选出最短、最省力的路线爬过去,遇到障碍物也会聪明地绕开。
也就是说,没有大脑的黏菌,具备货真价实的学习能力。
这证明,学习也不一定需要大脑。简单的神经元,也能完成基础的学习过程,帮助生物适应环境、解决问题。
目前,研究人员并没有完全弄明白这些“无脑”生物的学习机制。但他们认为,这些简单的动物,能帮人类更好地理解神经元学习的基本过程。
(作者系2020级大连医科大学中山学院护理学学生。指导教师:大连医科大学人体解剖学教研室在职教师李潺)
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