动物的社会智慧

研究表明,动物以惊人复杂的方式互动

霍华德·伯曼 Getty Images

在泰国大象保护中心,它藏在清迈附近的树林中,一对亚洲象凝视着网另一边的两碗玉米。玉米连接到一个滑动平台上,研究人员在其中穿了一根绳子。绳子的末端位于网的大象侧。如果只有一头大象拉一端,绳子就会从装置中滑出。为了让食物能够用象鼻够到,大象必须做一些直到最近才被认为是人类和其他灵长类动物才能做的事情:它们必须合作。两头大象同步工作,各自用象鼻抓住绳子的一端并拉动,将平台和食物拉到触手可及的范围内。

六对大型动物成功解决了这个双绳难题。一头孤单的大象会等待长达 45 秒的时间,等待伙伴到来,这表明它知道自己需要一个伙伴才能完成这项工作。心理学家约书亚·M·普洛特尼克(Joshua M. Plotnik),现在在纽约城市大学亨特学院工作,他和他的同事在 2011 年记录了这些发现,他们还注意到,大象二人组使用了不同的策略来获取食物,这表明动物已经对社会合作有了深刻的理解。

在上个世纪,动物多次超越了我们对其智力的期望。“科科”大猩猩学会了手语;非洲灰鹦鹉“艾利克斯”拥有超过 150 个单词的口语词汇;甚至像章鱼这样的无脊椎动物也被发现在野外使用工具。直到 20 世纪中期,我们还认为只有人类才能使用工具并学习有意义的语言片段。像合作这样复杂的社交技能被认为是远远超出动物的认知范围的。直到现在,研究人员才开始意识到动物社会智能的程度,即它们理解和向他人学习的能力。


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最近的发现表明,一些动物不仅能够建立社会联系,而且许多动物还利用这些联系来生存。与人类一样,一些动物也有社交需求。当它们物种的另一个成员分心时,它们会注意到,并且它们能够找到一种有效的方法来引起它的注意。动物可能会相互传授重要的技能,例如如何使用工具。有些动物甚至会欺骗。直觉地知道别人知道什么使它们能够为了个人利益而欺骗同类。下面描述的动物在动物王国中具有一些最令人印象深刻的社交能力。研究它们如何互动正在为科学家们提供关于它们所知道的新见解,并让我们一窥动物智能的上限。

建立联系

在我们自己的生活中,社交智能似乎不如微积分或写书的能力重要。然而,被誉为现代天才的个人,例如斯蒂芬·霍金或史蒂夫·乔布斯,不仅拥有卓越的分析能力,而且还具有将其思想与更广泛的受众联系起来的非凡能力。这些社交技能是我们复杂社会的基础。如果没有形成凝聚力强的群体、交流思想或集体解决问题的能力,人类就无法建造伟大的金字塔或第一台超级计算机。

社交技能首先需要对他人有基本的亲和力。“在你有想要接近他人的倾向之前,你无法进化出所有用于社交智能的计算系统,”麦吉尔大学的生物学家路易斯·勒菲弗尔说。并非所有动物都具有这种能力。例如,章鱼彼此寻找只是为了繁殖。

相比之下,斑胸草雀形成一夫一妻制配对并在群体中聚集。在 2009 年的一项研究中,已故的印第安纳大学伯明顿分校的生物学家詹姆斯·古德森和他的同事深入研究了这种社会本能的化学本质:中催产素,鸟类相当于人类激素催产素,它与结合有关。当研究人员阻止鸟类大脑中的中催产素时,它们对同类草雀不屑一顾。接受治疗后,雌性在同性笼友附近花费的时间比治疗前少了不到三分之一。额外剂量的中催产素产生了相反的效果:这些鸟变得比通常更具社交性。

古德森和他的同事还研究了其他具有不同社交亲和力程度的雀类物种中这种激素的生物学特性。该团队发现在比斑胸草雀更具领地意识(社交性较差)的物种的大脑关键部位,中催产素受体较少,而在成群旅行的物种中,受体更多。科学家们已经在许多哺乳动物中发现了类似的脑化学物质和社会偏好模式。例如,在草原田鼠中,配偶如何彼此结合以及与子女结合也与不同水平的催产素和加压素有关,加压素是另一种与社会行为和结合有关的激素。

了解自己——以及他人

良好的社交礼仪还需要将自我意识与他人区分开来。这种原始水平的自我意识使动物能够超越为交配或防御而执行预先设定的行为。

研究人员通过在动物身上放置一个可见的标记并向其展示镜子来测试自我意识。如果动物似乎认识到圆点在自己的身体上,而不是在镜子中的“另一只”动物身上,则该动物通过了测试。例如,它可以通过伸向自己身体上的斑点来发出这种意识信号。大型猿类、大象、宽吻海豚、逆戟鲸和喜鹊都通过了测试,这表明它们比仅仅成群结队或成群游动的动物具有更强的社交能力。

社交网络的第二个要求是理解其他人有不同的心理状态——知识、愿望、信念或意图——并且在任何给定的时刻,另一个人的心理状态可能与你自己的心理状态不同。这种能力被称为心理理论。心理学家经常通过让孩子和成人观察研究人员将物体放置在特定位置(例如,杯子里的球)来测试其在幼儿中的发展。成人离开房间,球被移动。成人返回后,具有成熟心理理论的孩子会理解成人不知道球已被移动,并且他不希望成人在新位置寻找它。类似的心理理论测试很难在动物身上进行,因为很难与它们直接交流。

尽管如此,我们可以从它们的生理学中收集到一些线索,例如所谓的镜像神经元的存在。这些细胞已在猕猴和鸟类中发现,当动物看到另一个个体正在做某事时,它们就会开始活动。在人类中,人们认为它们存在于各种大脑区域,包括辅助运动区,这是头部顶部的一小块组织,有助于控制运动。由于这些细胞的活动模式反映了其他人的行为,并在某种程度上反映了运动的目标,因此它们可能使动物能够理解他人的行为,甚至可能是他们的意图。它们可能构成通过观察学习运动动作的能力的基础,并支持心理理论。

如果大象夫妇一起工作,各自拉动绳子的一端,就可以将玉米碗拉到触手可及的范围内。狗也被证明有类似的合作行为。图片来源:Patricia J. Wynne

镜像神经元尚未在狗身上发现,但十多年前,巴纳德学院的心理学家亚历山德拉·霍洛维茨收集了行为数据,表明狗可能具有某种形式的心理理论。在 21 个月的时间里,霍洛维茨随机拍摄了圣地亚哥一个狗公园里玩耍的狗的录像。当她分析录像时,她注意到一些有趣的现象,表明狗可能意识到另一只狗的视角。

公园里的狗根据另一只狗的位置改变了它们发出玩耍愿望的信号的方式。如果潜在的玩伴已经面对着它,狗会发出视觉信号——张大嘴巴或弯腰摆出熟悉的屁股朝上的玩耍姿势。但是,如果另一只狗转过身去并以其他方式参与,它可能会咬它的朋友一下。“它们似乎会注意到它们想要一起玩的狗是否准备好接收它们的玩耍信号,”霍洛维茨说。“它们似乎会对其他狗的不同认知状态做出反应”。根据她的研究,霍洛维茨假设狗至少拥有基本的心理理论。

与镜像神经元的发现一致,许多猴子和一些鸟类已经在它们的行为中至少表现出了一定的心理理论能力。然而,猴子、鸟类和狗是例外。在大多数动物物种中,科学家们甚至没有看到这种高级社交能力的丝毫证据。

学校和学生

社交智能的众多好处之一是它赋予了传播信息的能力。科学家们长期以来一直观察到,如果捕食者正在接近,成群的动物可以发出警告信号;例如,白尾鹿可能会闪烁其醒目的白色尾巴,在逃跑前将其向上竖起。然而,现在,研究人员正在注意到,一些群居动物可以相互传授社交交往规则或创造工具的方法。

例如,斑马鱼似乎会向鱼群的其他成员传递微妙的社交线索。这些小生物很容易成为野外大型鱼类的美餐,因此它们往往对新物体保持警惕。然而,如果它们在圈养环境中长大,它们对移动的物体几乎没有恐惧感,会在其附近游动。

由维也纳兽医大学康拉德·洛伦兹行为学研究所的生物学家莎拉·扎拉领导的一个研究小组想知道,如果这些鱼被其他行为不同的鱼包围,它们的行为是否会发生改变。该小组将一些害羞的野生斑马鱼引入到更大胆的家养斑马鱼中。当在水箱附近引入移动物体时,野生斑马鱼从它们的新相识那里学会了变得更大胆。它们没有游开,而是加入了它们无所畏惧的新伙伴,并向它冒险靠近。当胆大的野生鱼与它们的新朋友分开后,它们仍然勇敢地在新的事物附近游动。结果表明,这些鱼不仅仅是盲目地跟随其他鱼,而是学会了一种新的行为。

海豚可以将更复杂的行为传达给其他海豚。澳大利亚的一群宽吻海豚使用一种称为海绵捕食的技术来寻找食物。乔治城大学的生物学家珍妮特·曼恩和她的同事看到雌性海豚的吻部戴着海绵,这种技术似乎可以让海豚沿着海底推动以寻找鱼类和其他食物,而不会伤到鼻子。科学家们从这些使用海绵捕食的哺乳动物身上采集了 DNA 样本,并将其与该地区未使用这种策略的海豚的 DNA 进行了比较。他们发现,使用海绵捕食的海豚,而不是其他海豚,具有共同的母系血统。在对这些发现的报告中,研究人员认为,这个特定群体中的母亲设法将这种复杂的行为传授给了她们的女儿。

雌性黑猩猩也使用社会学习将智慧传授给女儿。坦桑尼亚贡贝国家公园的幼年雌性黑猩猩比雄性黑猩猩更擅长制造工具来取出白蚁。那里的成年雌性使用长树枝或茎来钓白蚁,而雄性更有可能猎杀更大的猎物来获取食物。在 2004 年发表的一项研究中,芝加哥林肯公园动物园的伊丽莎白·朗斯多夫和她的同事发现,年幼的雌性黑猩猩比雄性黑猩猩花更多的时间与母亲一起学习这项技能,而雄性黑猩猩则更可能玩耍——完善它们的社交技能,为以后的争夺统治地位、配偶和食物的战斗做准备。

一项研究表明,某些海豚母亲会教导女儿在吻部戴上海绵,以防止在海底觅食时受伤。图片来源:Patricia J. Wynne

欺骗

社会学习对于群体或物种来说可能是一个巨大的优势,它可以将最成功的策略传递给其他成员。然而,一些动物利用它们的社会意识来为个人谋取利益,方法是向潜在的竞争对手隐瞒信息。由当时在英国利物浦约翰摩尔斯大学的心理学家费德里卡·阿米奇领导的一个小组训练了低等级的卷尾猴、长尾猕猴和蜘蛛猴来解锁盒子以获得食物奖励。当独自一人时,这些猴子会解锁盒子并尽情享用。但是当一只优势猴在场时,受过训练的动物——尤其是猕猴——选择放弃隐藏的款待,无视盒子,以免暴露如何打开它。

一些鸟类也从事类似的欺骗行为,这进一步证明了这些动物也可能拥有某种心理理论。无论是在实验室还是在野外,西部丛鸦都更倾向于在其他鸟类在场时移动它们的食物储藏处。事实上,实验室实验表明,如果西部丛鸦认为另一只鸟可能看到了它们埋藏蠕虫,它们会移动或假装移动新捕获的蠕虫。这种行为表明它们对另一个个体知道什么以及它们如何保护自己的利益有一定的意识。“非灵长类物种正在以非常聪明的方式思考这些事情,”耶鲁大学的心理学家劳里·桑托斯说。

当一只西部丛鸦发现另一只鸟正在窥视其食物储藏处时,它会移动或假装移动其食物,这表明这些鸟类知道它们的同类丛鸦知道什么。图片来源:Patricia J. Wynne

普洛特尼克实验中至少有一只合作的亚洲象也学会了如何利用社会系统。这头名叫尼ua Un的大象发现,它可以站在绳子的一端而不是拉动绳子的一端,这样绳子就不会滑落。然后它让另一头大象完成所有的苦力活。它还时不时地移动象鼻,似乎是为了让它的伙伴相信它也在拉动。

情感能力

当然,社交智商不仅仅包括知道如何引起别人的注意或教年轻人新的信息和技能。更深层次的社会智能,即允许同情和悲伤的智能,可以说是将我们联系在一起的无形的、几乎难以形容的纤维。它与我们的情感幸福感息息相关,正如有关长寿的新研究表明的那样,这些丰富的社会联系对我们的身体健康也很重要。尽管我们可能无法直接询问动物它们如何看待和感受他人,但我们可以观察它们以寻找线索。

在 2010 年的一篇论文中,现在在日本京都大学工作的心理学家詹姆斯·安德森和他的同事描述了成年雌性黑猩猩罗西和她的同伴的视频片段,它们生活在附近的布莱尔·德拉蒙德野生动物园和冒险公园,对她年迈的母亲的去世做出了反应。罗西在母亲去世后的几周内,食量减少,睡眠质量下降,精力也不如往常,这表明这只动物可能正在哀悼。其他猿类,包括刚果民主共和国维龙加国家公园的大猩猩,在父母或同伴去世后也表现出类似的模式。

在狗、猫和其他从海豚到鸭子等物种中也观察到了表明对亲属或亲密伙伴的死亡感到悲伤的行为。然而,很难确定某种特定行为——例如等待同伴的归来——是否是悲伤的表达,甚至不清楚各种动物在多大程度上可以理解死亡。

悲伤不是动物可能感受到的唯一复杂情感。埃默里大学的心理学家弗朗斯·德瓦尔和他的同事已经证明,黑猩猩更喜欢帮助同伴的行为,而不是仅仅使自己受益的行为,这表明它们倾向于利他主义——一种曾经被认为是人类独有的高度社会化的品质。

社交智能虽然独特而复杂,但可能不容易与其他形式的智能(例如解决问题的能力或对世界的了解)区分开来。例如,一只移动其食物储藏处以保持秘密的西部丛鸦既进行了社交心理体操,也进行了非社交心理体操,包括,勒菲弗尔说,“复杂的记忆机制和[预测]未来食物需求的‘时间旅行’”。然而,尽管才华很可能具有多个方面,但社交狡猾是一个重要且经常被低估的因素。事实上,我们人类在评估动物的社会智能方面变得越聪明,它们可能就越让我们觉得与我们息息相关。

更多探索

大象知道何时在合作任务中需要帮助的象鼻。 约书亚·M·普洛特尼克等人,《美国国家科学院院刊》,第 108 卷,第 12 期,第 5116-5121 页;2011 年 3 月 22 日。

猴子代表他人的知识,但不是他们的信念。 Drew C. W. Marticorena 等人,《发展科学》,第 14 卷,第 6 期,第 1406-1416 页;2011 年 11 月。

狗的心理理论?检验方法和概念。 亚历山德拉·霍洛维茨,《学习与行为》,第 39 卷,第 4 期,第 314-317 页;2011 年 12 月。

社会认知。 Robert M. Seyfarth 和 Dorothy L. Cheney,《动物行为》,第 103 卷,第 191-202 页;2015 年 5 月。

凯瑟琳·哈蒙·库拉吉 是一位独立的科学记者,也是大众科学的特约编辑。她是《章鱼!海洋中最神秘的生物》(Current,2013 年)和《培养的:古代食物如何滋养我们的微生物群》(Avery,2019 年)的作者。

更多作者:凯瑟琳·哈蒙·库拉吉
SA 特刊第 26 卷第 2s 期本文最初以“动物的社会智慧”为标题发表于 SA 特刊 第 26 卷第 2s 期 (), p. 36
doi:10.1038/scientificamericansecretlivesofanimals0517-36
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