绵羊比美国政府更懂植物学吗?

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


从植物学角度来看,番茄是一种水果:一种从植物开花部分生长出来的含种子的结构。然而,在1893年,美国最高法院在尼克斯诉赫登案中裁定,番茄是一种蔬菜,需缴纳蔬菜进口关税。

不幸的是,关于蔬菜的困惑并没有在1893年结束。事实上,关于植物学分类的困惑在美国有着悠久的历史。

就在最近,美国国会将披萨(或者更准确地说,是学校食堂中披萨上的番茄酱)误认为是一种蔬菜!而且一位福克斯新闻主播显然难以区分辣椒和军用级辣椒喷雾


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将有助于确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。


绵羊可以做得更好。

事实证明,许多动物都具备区分不同类型植物的一些基本能力。毕竟,咬错一口可能意味着美味佳肴和痛苦死亡之间的区别。然而,像牛或绵羊这样的大型食草动物,面临着各种各样的潜在食物来源。要区分如此多种类的植物绝非易事,理论上会对食草动物大脑的信息处理能力提出很高的要求。两位法国动物行为研究员塞西尔·吉南和贝特朗·杜蒙推断,如果这些动物能够将潜在的食物项目分配到不同的类别,它们就能更有效地觅食,从而减轻信息处理的负担。

在放牧动物的田地里,主要有两种植物:草类和豆科植物。一般来说,豆科植物比草类更受食草动物的欢迎:它们消化得更快,含有更多的氮,而且它们的蛋白质可以更完全地消化。吉南和杜蒙想知道的是,绵羊(Ovis aries)是否根据植物学分类对植物进行分类。如果它们学会了避开某种特定的草或豆科植物物种,那么这种厌恶感是否会推广到同一植物科的其他植物?

他们首先布置了一个实验田,其中包括两种草类和两种豆科植物。草类是鸭茅(Dactylis glomerata)和高羊茅(Festuca arundinacea),豆科植物是苜蓿(Medicago sativa)和红豆草(Onobrychis viciifolia)。根据之前的研究,他们知道绵羊能够区分这些特定的类别内植物:也就是说,它们可以区分鸭茅和羊茅,以及苜蓿和红豆草。绵羊是否会在任何更高阶的水平上对这些植物进行分类?换句话说,它们是否会形成植物的等级分类?

在一周的第一天,一组羔羊被训练对高羊茅(草)产生厌恶,第二组羔羊被训练对红豆草(豆科植物)产生厌恶。这是通过将这些植物与催吐剂氯化锂配对来实现的。它们被给予一天的时间恢复,然后在该周的第三天,通过向它们提供鸭茅(草)或苜蓿(豆科植物)来评估每组的食物偏好。这种模式每周重复一次,持续一个月,共进行了四个测试期。结合基线偏好,研究人员获得了五个时间点的食物偏好数据。

最初,所有绵羊都更喜欢苜蓿(豆科植物)而不是鸭茅(草),这在预料之中,因为豆科植物比草类更有营养。因此,研究人员并没有简单地测量每种植物的直接偏好,而是计算了不同植物类型之间食用的相对比例。换句话说,对红豆草产生厌恶的绵羊可能仍然比鸭茅吃更多的豆科植物——但豆科植物在它们的总食物摄入量中所占的比例可能更小,这是在条件反射之后。

事实上,随着实验的进行,对红豆草(豆科植物)产生厌恶的绵羊,与基线水平相比,消耗的苜蓿(豆科植物)的比例有所下降。也就是说,对于对红豆草产生厌恶的绵羊来说,苜蓿的食用比例相对于总食物消耗量有所下降。而且,对羊茅(草)产生厌恶的绵羊,与基线水平相比,食用了更高比例的苜蓿(豆科植物)。

正如预期的那样,在实验过程中,任何一组绵羊食用的苜蓿的总量(以克为单位,而不是比例)变化不大。然而,绵羊在鸭茅的食用量方面确实出现了差异,对羊茅产生厌恶的绵羊比对红豆草产生厌恶的绵羊消耗的鸭茅更少。

综上所述,根据绵羊被训练产生厌恶的植物类型,每组绵羊对苜蓿和鸭茅的偏好有所不同。然而,这种差异似乎主要是由于鸭茅的消耗量发生变化,而不是苜蓿的消耗量发生变化。这可能是因为最初对豆科植物的偏好高于草类。

尽管结果可能不如预期的那么直接,但这项实验令人信服地表明,除了第一级物种级别的类别之外,绵羊还可以在草类和豆科植物的第二级植物学类别中进行分类。然而,豆科植物和草类之间的区别不仅是植物学上的,也可能是视觉上的(如叶片排列)、化学上的(如气味或味道)或触觉上的(如质地)。换句话说,绵羊在草类和豆科植物之间做出的区分可能是感知性的,而不是概念性的。与往常一样,还需要更多的研究来了解绵羊的分类能力可能有多抽象。尽管如此,绵羊能够在两个层面上对植物进行分类的能力仍然令人印象深刻。

仍然没有关于绵羊是否认为披萨是蔬菜的消息。

Ginane C, & Dumont B (2011). 绵羊(Ovis aries)是否根据植物科对植物物种进行分类?动物认知,14 (3), 369-76 PMID: 21203791

图片来源:绵羊来自FreeFoto.com。羊茅来自Flickr/Tredway。鸭茅来自Flickr/WixPix。苜蓿来自Flickr/johnnyalive。红豆草来自Flickr/inklaar

Jason G. Goldman is a science journalist based in Los Angeles. He has written about animal behavior, wildlife biology, conservation, and ecology for 大众科学, Los Angeles magazine, the Washington Post, the Guardian, the BBC, Conservation magazine, and elsewhere. He contributes to 大众科学's "60-Second Science" podcast, and is co-editor of Science Blogging: The Essential Guide (Yale University Press). He enjoys sharing his wildlife knowledge on television and on the radio, and often speaks to the public about wildlife and science communication.

More by Jason G. Goldman
© . All rights reserved.