感觉迟钝?测量寄居蟹的个性

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


量化个性背后的理念非常简单:个性指的是人与人之间行为的可预测差异。这些差异应该具有合理的可靠性。也就是说,它们应该在不同类型的情境中保持不变。这些差异也应该具有合理的稳定性,这意味着它们应该在时间上保持一致。

例如,如果你对“我花时间反思事物”之类的问题回答“是”,你可能会在开放性因素上得分很高;如果你对“我在聚会上和很多人交谈”之类的问题回答“否”,你可能会在外向性量表上得分很低。根据人格理论,你对这些问题的回答不应随着年龄的增长而发生太大变化,如果你在家、办公室或购物中心完成调查,回答也不应有所不同。

基于这种个性的定义,个性不应仅限于人类,这应该是显而易见的。实际上,动物行为研究人员也对定义和量化个性感兴趣。如果测量和描述人类的个性已经很复杂,那么对于动物来说就更加复杂。如何测量和分类这些可预测反应中的个体差异?它们甚至是如何被识别出来的?应该使用哪些测量方法,它们测量的是哪些特质?在《行为过程》杂志即将发表的一篇新论文中,来自加州大学洛杉矶分校生态与进化生物学系心理学系的诺埃尔·M·渡边及其同事使用了一种不太可能的动物模型来探索这些问题:加勒比寄居蟹(Coenobita clypeatus)。


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渡边首先列举了文献中关于个性方面的一些不一致之处。例如,研究人员可能对一种名为“大胆-羞怯”的特质感兴趣,并将大胆定义为承担风险的意愿。因此,他们可能会使用探索测试来评估大胆程度。或者,他们可能会根据动物对新奇事物的反应来定义大胆程度,并使用一种测试,让动物接触新的物体。然而,其他研究人员可能会使用相同的测试来测量“探索-回避”,这是一种不同的特质。问题是,动物对新物体的反应不一定依赖于与对新环境的反应不同的心理机制。因此,这两种类型的测试实际上可能测量的是同一件事。或者,动物探索新环境的意愿可能并不反映风险评估,而动物探索新物体的意愿可能被认为是冒险的。毋庸置疑,这种在定义和测量个性方面的不一致性给研究人员带来了困惑,尤其是在他们试图评估更广泛的文献时。

为了试图阐明这些问题,研究人员在四种不同类型的操作中测量了寄居蟹的行为。首先是“翻转”测试。他们测量了螃蟹被翻过来后重新出现所需的时间。

第二项是“木箱”测试。他们将螃蟹移入一个木箱,并再次测量螃蟹从壳中重新出现以探索新环境所需的时间。

第三项是“捕食者”测试。他们将螃蟹的壳夹在木板上,以便将它们固定在电脑显示器前。他们测量了夹住后螃蟹重新出现所需的时间。然后,他们在屏幕上播放了一段接近的捕食者的视频。他们测量了螃蟹躲藏的速度、重新出现所需的时间,以及在它习惯视频并停止躲藏之前所需的试验次数。

第四项是“电击”测试。他们将螃蟹移入一个斯金纳箱,它像木箱一样,是一个陌生的环境。因此,他们测量了螃蟹从壳中重新出现所需的时间,就像在木箱测试中一样。出现后,螃蟹被施予短暂的电击,这导致它们再次躲藏起来。这使得研究人员能够再次测量螃蟹从壳中重新出现所需的时间。

总共有四项评估,他们预测这些评估将测量“探索-回避”的各个方面,还有四项测量,他们认为这些测量将测量“大胆-羞怯”。请记住,人格理论认为,同一特质的个体测量值应该相互关联,并且应该在时间上相似。

首先,好消息是:螃蟹对每项特定测量的反应都高度一致。正如你今天和明天对“我在聚会上和很多人交谈”的回答会相同一样,螃蟹对这些测试的反应也同样可预测。

正如预期的那样,螃蟹对木箱和斯金纳箱的反应相似。两者都被认为是探索-回避的测量。在大胆-羞怯测试中,他们发现四项测量中有三项之间存在相关性。

然而,他们也发现了跨预测类别的相关性。例如,螃蟹对木箱测试(一种探索-回避测量)和看到捕食者后重新出现(一种大胆-羞怯测量)的反应之间存在相关性。夹在木板上后重新出现的时间(探索-回避)与看到捕食者后躲藏的时间(大胆-羞怯)相关。螃蟹对翻转测试的反应——被认为是探索-回避的测量——与任何事物都不相关。这样的例子不胜枚举。

结果似乎很明显:研究人员使用的测试,每项测试本应与给定的个性特质相关联,但并没有像预测的那样顺利地归类。就此结束了吗?

渡边和她的同事使用了一种不同的统计检验,称为主成分分析,来分析数据。这一次,他们得到了不同的结果。例如,这种分析发现翻转测试和木箱测试之间存在关系。这是预期的,因为两者都应该测量探索行为,但翻转测试最初与任何事物都不相关。而且,这两个测试都与螃蟹在看到捕食者后重新出现所需的时间有关,这表面上是对大胆程度的测量。

研究人员指出,如果他们只使用木箱测试,而不使用捕食者测试来评估探索-回避,他们可能会得出错误的结论,假设螃蟹在两种情况下会做出类似的反应。毕竟,理论表明它们会这样做。实际上,它们对这两项测试的反应非常不同。如果他们只使用了翻转测试和木箱测试,并使用相关性统计分析了他们的结果,他们可能会得出结论,这些测试测量的是不同的特质。但是,如果他们只使用主成分分析,他们可能会得出结论,它们测量的是相同的特质!可悲的现实是,许多研究一开始只使用一项测试,而这项研究表明,即使使用多项测试也可能不够。

从这个明显的混乱中可以学到什么?首先,对于每个假设的特质,应该使用多项评估,并且这些测试应该多次进行。应该对数据应用几种类型的统计测试。这些可以帮助为解释数据提供不同的视角,并反过来导致进一步的调查。然而,这需要谨慎地进行,因为过多的统计测试会增加偶然发现阳性结果或误报的可能性。

最重要的是,科学家应该在不受关于哪些测试与哪些特质相关的预先设定的偏见的情况下检查他们的数据。例如,研究人员最初假设探索-回避和大胆-羞怯是两种可分离的个性特质。然后,他们对哪些测试可以作为这两种特质的测量方法做出了假设。事实证明,这两个假设都是不正确的。

“虽然探测视觉捕食者的初始反应与对捕食者重复出现的行为习惯化之前的试验次数在逻辑上似乎是相关的,但初始[夹住后重新出现的时间]也加载到这个因素上,尽管视觉捕食者尚未出现。”渡边放弃了最初的假设,沉思道,“也许被放入限制夹的动作激活了与探测到接近的捕食者相同的行为类别。事实上,它甚至可能模拟被捕食者捕获和抓住后会出现的处理线索。因此,我们可能会得出结论,[这组测试]将与捕食者探测相关的行为分组,而不是像大胆-羞怯这样的通用个性特质。”

这里的教训是,在对行为评估进行分类、归类或标记时,必须格外小心。与其从关于个性特质的推测开始,然后决定使用哪些测试来评估它们,不如首先确定哪些行为可能是相关的,然后使用这些相关行为集来推导出关于个性的假设。这应该使研究人员能够更好地推断测试如何在可能与我们自身非常不同的物种中映射到个性。“动物,”研究人员明智地告诫说,“可能与我们对情况的感知非常不同,因此以不同的方式对情况做出反应。”

渡边,N.M.,斯塔尔曼,W.D.,布莱斯德尔,A.P.,加里克,D.,法斯特,C.D. & 布鲁姆斯坦,D.T. (2012)。量化陆生寄居蟹的个性:不同的测量方法,不同的推论,行为过程,DOI:10.1016/j.beproc.2012.06.007

图片:加勒比寄居蟹,来自维基共享资源/Zoofari

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.

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