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。
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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。