以色列臺拉維夫大學(Tel Aviv University, TAU)動物學院與 Sagol 神經科學學院的 Yossi Yovel 教授與 Lee Harten 博士帶領的研究團隊,近日在《Current Biology》期刊發表了一項突破性研究,證實蝙蝠具備情境記憶與提前計畫能力。研究團隊在大學內設置的動物學研究花園中放養了一群埃及果蝠,藉此觀察其行為,以回答一個長久以來的重要問題:動物是否具備高階認知能力?這項研究聚焦於情境記憶、心智時間旅行、提前規劃與延遲滿足等特徵,探索這些能力是否為人類獨有。
Yossi Yovel 教授表示:「長久以來,情境記憶(回憶個人經歷)與提前計畫能力被視為是人類獨有的高階認知能力。但越來越多的研究表示,有些動物也擁有這種能力。但因這些認知能力驗證實驗難以在野生動物群體中執行,因此我們選擇在研究花園內自由放養了果蝠群體來進行研究。」
實驗揭祕:蝙蝠如何追蹤食物資源
研究人員假設,依靠果樹生存的蝙蝠需要發展追蹤資源空間(果樹位置)與時間(果樹結果時機)的能力。為此,他們在蝙蝠身上安裝高解析度 GPS 追蹤器,記錄幾個月內的飛行路徑與訪樹情況,並透過數據分析揭示蝙蝠的行為模式。
第一個研究問題聚焦於情境記憶探討:蝙蝠會在腦海中形成時間地圖嗎?為了探索這個問題,研究人員在不同的時間內(從一天到一周)嘗試阻止蝙蝠離開棲息地。 Lee Harten 博士表示:「我們想看看蝙蝠是否能夠知道適當時間點已經過去並且針對其做出對應行為。我們發現,在被圈養一天后,蝙蝠依舊會回到前一天晚上訪問過的樹上。然而,當整整超過一週後,年長蝙蝠會根據過去經驗,避開在此期間不再結果實的樹。這也顯示出,年長蝙蝠能夠估算上次到訪每棵樹已經經過多少時間,並且知道哪些樹只會在短時間內結果因此不再值得到訪。相對來看,缺乏經驗的年輕蝙蝠則無法做到這一點,結果顯示出這是必須經過學習的後天技能。」
第一個研究問題著重於過去經歷,接下來的第二個研究問題則是聚焦於提前計畫:蝙蝠是否表現出提前規劃處理未來的能力嗎? 為了探討這個問題,研究人員觀察了每隻蝙蝠晚上到訪第一棵樹的路線軌跡,其顯示出個別蝙蝠離群之前預先制定計劃。研究參與人員 Chen Xing 表示:「我們發現,蝙蝠通常會直接飛向已知特定熟識樹木,有時需要飛行 20 或 30 分鐘。當那棵樹離它們較遠時,基於飢餓的原因,它們會飛得更快,這個結果指出,它們有計劃地朝向特定樹木飛行。此外,研究發現,當蝙蝠專注在選定目標時,會繞經其他樹木,有時甚至是昨天剛到訪過的好食物資源樹木,這顯示出蝙蝠有延遲滿足的能力。我們還發現,第一批離開棲息地的蝙蝠們會選擇結有富含糖分果實的樹木,而後來離開的蝙蝠們則是尋找蛋白質來源。這樣的結果顯示出,蝙蝠在離開棲息地之前就已預先規劃覓食行為,明確知道它們該飛向哪裡以及它們正在尋找什麼樣的營養來源。」
人類與動物之間的認知能力差異是科學家們持續不斷探討的議題,此研究發現,果蝠具備進行複雜決策的認知能力,藉由觀察到三個現象:知道每棵樹的位置在哪裡(空間)、果樹什麼時候結果(時間)與果樹提供糖或蛋白質營養成分(類型),我們發現,人類與動物認知能力差距並非我們想像的那麼遙遠。
資料來源:
https://english.tau.ac.il/research/bats-think-ahead-of-time