2024年2月25日

北京天佑工作室

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紅腿象龜學會使用觸控螢幕的能力

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具備觸控式螢幕的電器可說是目前最受歡迎的科技產品,
對於人類而言,
只要透過螢幕的點擊,
便能獲取相關的訊息,
是個很重大的進步。
人類具有高等的智慧和靈巧的雙手,
輕而易舉的就能夠學會觸控螢幕,
並且運用從中獲得的資料。
我們不禁想問的是:
那麼陸龜呢?
陸龜是否也和人類一樣,
能夠學會使用觸控螢幕。
畢竟觸控式螢幕的使用,
涉及許多抽象的空間概念,
絕非直覺式的生存本能而已。
不論這是個有趣或無聊的議題,
奧地利維也納大學的研究團隊,
果真為此進行了相關的試驗,
以客觀的實驗試圖回答陸龜是否能學會使用觸控式螢幕,
讓我們對於陸龜的生理習性又有更多的了解。

奧地利維也納大學的這個團隊,
對於陸龜生理的研究可說不餘遺力。
紅腿象龜追隨凝視的能力紅腿象龜的空間概念紅腿象龜有社會行為嗎?幾篇研究,
都是出自這個研究團隊之手。
這個團隊在 2011 年曾發表了一篇關於紅腿象龜打哈欠行為的研究,
證實了打哈欠在紅腿象龜之間是沒有傳染力的。
也因為這篇看似「無聊」的研究,
使得奧地利維也納大學的這個研究團隊,
榮獲了 2011 年「搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)」的生理學獎項。
老實說,
搞笑諾貝爾獎的中文名稱翻譯,
我個人並不是很認同,
因為此獎項的內涵具有「幽默」和「反諷」的意味,
並非全然胡鬧搞笑而無實際參考價值。
舉例來說,
俄羅斯裔荷蘭物理學家 Andre Konstantin Geim,
在 2000 年曾因「磁懸浮青蛙」而獲得搞笑諾貝爾獎,
十年後他又以「在二維石墨烯材料的開創性實驗」與其學生共同獲得 2010 年諾貝爾物理學獎,
成為世上第一個獲得這兩個獎項的科學家。
凡人往往把突發奇想當成搞笑來看待。

奧地利維也納大學的研究團隊證實,烏龜的打哈欠行為是不會傳染的。而烏龜打哈欠不會傳染的研究也獲得了 2011 年搞笑諾貝爾獎之生理學獎。

我們回到紅腿象龜的議題上。
奧地利學者這次沿用了紅腿象龜的空間概念紅腿象龜有社會行為嗎?兩篇研究中的個體,
也就是說,
這四隻紅腿象龜對於人類的實驗研究相當有經驗。
而這幾隻紅腿象龜在進行本次實驗時,
腹甲長度已經成長至 11-13 公分,
不過性別仍舊無法分辨。
本實驗好玩的來了,
維也納大學的學者使用 15 吋 1024×768 畫素的全彩觸控螢幕,
並搭配相關的軟體來控制餵食轉盤。
螢幕上會先出現一個紅色三角形光影,
紅三角消失後會在左右兩旁出現藍色圓形光影,
只要紅腿象龜連續點擊正確的藍色圓形光影,
只要紅腿象龜在觸控螢幕做出正確的點擊,
餵食轉盤就會轉動,
並把紅腿象龜愛吃的食物旋轉送至餵食孔,
當作答對的獎賞。
當作獎勵的美食包括草莓、香菇和甜玉米。
紅腿象龜平常在吃的較普通食物則是:
黃瓜、葡萄和蘋果。

當紅腿象龜學會了觸控螢幕以獲取美食以後,
研究學者讓紅腿象龜來到真實的場景。
這是一個 100×80 公分大的場地,
在黑色背景處也有個紅色三角形,
兩旁以間隔 50 公分的距離,
各放置了一個直徑 8 公分高 2.5 公分的藍色圓形小碗,
模擬成觸控螢幕的樣子。
兩個藍色碗裏都裝了紅腿象龜愛吃的美食,
食物則是被透明塑膠膜所包覆,
必須爬行至藍色小碗很近的距離才看得見裡面的美食。
維也納大學的研究人員想要了解,
紅腿象龜會不會因受先前觸控螢幕回饋美食的選邊經驗,
影響到對於藍色小碗的選邊。
之後展開了第二階段的真實場景實驗,
這次則是把美食放在觸控螢幕回饋美食的相反側。
也就是說紅腿象龜要爬向和原本觸控螢幕藍色光影相反的藍色小碗,
才能有可口的美食可以吃。
然後研究人員又把紅腿象龜放到觸控螢幕前,
看看紅腿象龜對於觸控螢幕藍色光影的選擇會不會也受到影響。
之後又把紅腿象龜放回實際場景來觀察會選擇哪個藍色圓碗。

紅腿象龜也能夠學會觸控螢幕的使用,況且學會的速度和鴿子與老鼠相當,而比狗還要快。

研究的結果發現,
紅腿象龜具有學會觸控螢幕的能力!
紅腿象龜除了學會了從碰觸正確的藍光點來獲得可口美食以外,
在真實場景內也會走向和藍光點獲得美食同測的藍色圓碗。
雖然在遭到故意變動藍色圓碗美食的位置以後,
回到觸控螢幕後仍舊會正確的選擇觸控銀幕的藍色光影位置。
而當紅腿象龜再度回到真實場景時,
此時雖然食物是放在和藍色光影不同的一邊,
紅腿象龜也會爬向真正有食物的藍色圓碗。
這個實驗證實了:
紅腿象龜對於空間是具備認知能力的。
也就是說烏龜比我們所想像中的還要聰明。
紅腿象龜追隨凝視的能力紅腿象龜的空間概念紅腿象龜有社會行為嗎?等三篇研究的第一作者,
也是本次研究團隊學者之一的 Wilkinson 博士表示:
陸龜訓練學會觸控螢幕的速度和鴿子與老鼠相當,
但比她所訓練過的狗還要快。
對於陸龜比狗還要快學會觸控螢幕的現象,
可能是陸龜打從孵化以後,
就要學會自己對於食物和掩護做決定,
而非接受到父母的呵護。

這個實驗成果的另一層一意義是,
紅腿象龜能夠分辨兩種不同的設備,
並且針對兩種不同設備所需做出的反應。
簡單的說,
紅腿象龜具有認知學習和行為控制的能力,
知道哪個場景該做出何種反應,
而不是整天靠著亂闖亂撞來過日子。
本研究的另一個驚人發現是,
紅腿象龜具有長期的記憶力。
紅腿象龜再度接觸到觸控螢幕時,
已經相隔兩個多月了,
也就是說這段期間都未再接觸到觸控螢幕的設備。
然而當紅腿象龜再次回到觸控螢幕實驗時,
雖然歷經藍色圓碗的蓄意反向干擾刺激,
都還能做出正確的選擇,
意味著紅腿象龜對於空間刺激具有長期的記憶能力。
不過可惜的是,
研究由於受到時間的限制,
我們更想知道,
烏龜的長期記憶力能夠維持多久的時間。

紅腿象龜認得該碰觸哪一邊的藍色光影,才能獲得美食的回饋。

而 Wilkinson 博士更是提醒,
如果我們要捉拿一隻爬蟲,
必須考慮到爬蟲認知豐富化(cognitive enrichment)的需求。
至少就紅腿象龜而言,
對於外界的認知比我們所想像的還要複雜,
所以我們人類在照顧和互動時,
必須加以尊重。
我們或許可以這麼推測,
烏龜如果對於和人類的互動,
留下了不良或痛苦的印象,
很可能會長久記在腦裏,
也就是產生所謂的緊迫。
正如 Wilkinson 博士所說的,
一般人總以為爬蟲不活潑、愚笨且反應遲鈍,
然而爬蟲卻是比我們所想像中的還要複雜。
雖然這距離中國古人認為烏龜具有靈性的觀念,
還有著天壤之別,
但維也納大學初步證實了紅腿象龜的認知豐富化,
這對於愛龜的人士而言,
已經是個很令人振奮的新發現了。

至於維也納的研究團隊為何總喜歡用紅腿象龜作為實驗的對象,
根據作者群表示,
這是因為紅腿象龜的好奇心很強,
況且也喜歡吃獎勵品,
所以成為一個很不錯的實驗對象。
不過讓我感到訝異的是,
黃瓜、葡萄和蘋果對於大部分的陸龜而言,
都已經算是很有吸引力的美食了,
維也納的研究團隊竟然認為這些也只是紅腿象龜的較普通食物,
真正當作獎勵的美食則屬草莓、香菇和甜玉米。
這不禁令人思索,
在面對緊迫或挑食的陸龜個體時,
餵食草莓或許是個值得嘗試的作法。
當然了,
或許草莓只對紅腿象龜有效,
畢竟每一種陸龜喜歡的食物都不盡相同。

參考文獻:
Mueller-Paul, J. et al (2014): Touchscreen performance and knowledge transfer in the red-footed tortoise (Chelonoidis carbonaria). Behavioural Processes (106): 187-192.

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