教学是人类特有的吗?动物世界的教学

人类婴儿在生命最初几年有一项重要的任务,那就是从父母和其他照料者那里学习关于世界和他们文化的知识。

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人类婴儿在生命最初几年有一项重要的任务,那就是从父母和其他照料者那里学习关于世界和他们文化的东西。但是什么是学习?我之前写过,匈牙利发展心理学家格尔盖伊和奇布拉将学习定义为获得新的、可概括的知识,这些知识以后可以在新的情境中使用。此外,他们还假设进化已经使人类做好准备,从他们的照料者那里学习可概括的知识。他们提出了一个优雅的假设:存在一种专门的先天教学机制——称为教学学习姿态——允许婴儿保留通用信息。这意味着他们能够在给定的教学环境中学习信息,并且他们以后可以将这些信息应用于广泛的潜在新情况。

这种认知系统至少需要三件事。首先,学习者必须通过指示性线索理解教师的沟通意图。 对人类来说,一个这样的线索是(父母或教师)使用婴儿导向型语言,或儿语。其次,教师和学习者必须能够共同使用指称信号,例如眼神交流和指点,以便于共同关注。第三,学习者必须能够理解教学互动的信息内容;也就是说,他们必须意识到他们正在获得与给定任务相关的相关信息。

充分的证据表明人类确实具有先天教学能力。但格尔盖伊和奇布拉将他们的主张进一步推进。他们声称:(1)自然教学是人类特有的,(2)自然教学在人类文化中是普遍存在的,并且(3)这种人类社会交流是在进化中被明确选择出来的,而不是作为某种其他选择的副产品而出现的。

教学,在其最简单的形式中,是一种通过两个(或更多)个体之间的交流发生的社会学习形式,其结果是知识或技能的转移。当然,在非人类动物中,社会学习和交流的案例都很多。是否曾经有任何案例,社会学习和交流在任何其他物种中结合,从而实现类似于人类教学的知识转移?简短的回答是:没有。但让我们更深入地研究一下。

我们可能要问的一个问题是,是否存在任何形式的动物交流超越了提供情景信息(与此时此地、直接环境相关)并接近于转移可概括信息?当然,存在非人类动物信号是指称性的案例,因为它们的目的是促进对外部刺激或事件的共同关注,即使该刺激或事件不在视野范围内。例如,各种动物使用警报呼叫来指代捕食者或食物,或者用于其他社会目的的警报呼叫,例如招募群体成员与另一个个体进行对抗性互动。蜜蜂使用精细的“舞蹈”来指示给定位置可用食物的位置和数量。一些动物,例如吼猴,甚至有特定于捕食者的呼叫,例如“空中捕食者”,就像它们用于可怕的角雕的呼叫一样。

然而,这些信号并没有识别出像“空中捕食者”这样的东西,它们实际上传递的信息更像是“空中捕食者正在接近!” 没有关于“嘿,你看到我如何彻底击败那个空中捕食者了吗?”或“空中捕食者正在从东北方向接近,但他的视觉是基于运动的,所以保持静止”,甚至“空中捕食者走了,安全了”的警报呼叫。对于教学问题更重要的是,没有像“空中捕食者倾向于在白天捕猎”这样的警报呼叫。正是在这个意义上,非人类动物之间的交流只传递情景信息,而不是通用信息。

在发展这个论点时,格尔盖伊和奇布拉很快指出,非人类动物中缺乏通用信息传递并不意味着非人类动物不能首先从情景信息中进行更广泛的学习。例如,使用简单的统计学习机制,幼鸟可以通过学习其母亲发出的某种鸣叫、她位置的某些特征以及由此产生的盛宴之间的相关性来学习如何找到食物。然而,在这种情况下,通用信息(在哪里找到食物)并非来自交流互动本身,而是来自完全包含在幼鸟内部的学习过程(即使学习过程是由对食物呼叫的反应引发的)。

非人类动物自然教学的一个有希望的例子可能是猫鼬。猫鼬捕猎和吃蝎子,蝎子非常危险。对于幼年猫鼬来说,学习如何安全地捕猎和食用蝎子非常重要,因为仅仅一个错误就可能是致命的。成年猫鼬所做的是随着时间的推移为幼年猫鼬提供蝎子,首先是去除毒刺的死蝎子,然后是毒刺完整的死蝎子,最后是活着的致命蝎子。从安全到越来越危险的蝎子的进展是根据幼年猫鼬的年龄和技能确定的。例如,在成年猫鼬提供去除毒刺的活蝎子的阶段,幼年猫鼬可以成功地学习如何杀死蝎子而没有死亡的危险。这里满足了教学的两个重要标准:首先,教师会随着学习者的进步和知识的增长而调整课程(以及因此,他或她的行为)。这是教学的有力迹象。然而,这个过程中没有明确的交流。事实上,这个过程更类似于发展心理学家所说的“支架式教学”教学策略,而不是格尔盖伊和奇布拉假设的那种自然教学。教学和这个案例之间的另一个重要区别是,猫鼬的教学是特定领域的。这意味着吃蝎子是猫鼬唯一形式的指导性学习。另一方面,人类的教学是领域通用的:人类几乎可以教授和学习任何东西。

另一个看似是非人类动物教学的有希望的案例是串联奔跑的蚂蚁(Temnothorax albipennis)。当一个个体知道食物的位置时,就会发生这种情况,他将该信息传达给第二个个体,然后第二个个体学习该信息。当奈杰尔·弗兰克斯和汤姆·理查森在《自然》杂志上发表这一发现时,他们宣布,“据我们所知,串联奔跑是非人类动物教学的一个例子。” 即使这不是格尔盖伊和奇布拉所认为的自然教学,这也是一种更简单形式的教学的非凡例子。具体而言,配对中的领导者不仅引导追随者前往食物,而且还根据学习者的行为修改其行为。例如,它会减速或停止,以便让学习者记住路径,如果由于某种原因教学中断,领导者会等待学习者返回后再继续教学。领导者占据前方位置,并且需要学习者用触角持续敲击其后部,才能继续课程。因此,虽然这种形式的教学确实包括双向信号和信息传递,但信息本质上是情景性的,而不是可概括的。学习者获得的信息是如何从特定位置 A 到达特定位置 B,而不是更广泛地如何找到食物。而且,与猫鼬一样,这种教学也是特定领域的。目前还没有证据表明蚂蚁将这种双向交流用于指示食物位置以外的任何用途。

总的来说,越来越多的证据表明,自然教学是人类独有的。这并不意味着我们不可能有一天在非人类动物中发现自然教学。事实上,有一些例子非常接近。然而,至关重要的是,除了诸如模仿和效仿等简单的学习机制之外,在非人类灵长类动物中没有已知的教学过程。

因此,如果教学在非人类灵长类动物中不存在,并且最终出现在其他一些动物中,这更可能是趋同进化,而不是同源进化的案例。这将与格尔盖伊和奇布拉的假设相符。关于非人类教学的可能性,他们写道

如果这被证实,它将表明自然教学并非人类特有。然而,这不会否定我们的假设,即使人类能够进行教学知识传递的认知系统代表着人科的适应,因为类似的适应可以独立地出现在不同的谱系中。至关重要的是,在非人类猿类或其他灵长类动物中没有发现令人信服的教学例子。因此,如果自然教学是一种进化适应,那么它一定是在人科谱系中出现的。

至少暂时可以合理地得出结论,自然教学是一种独特的人类认知机制。将此计为支持格尔盖伊和奇布拉的教学即适应论点的一个论点。

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Csibra G, & Gergely G (2011). 自然教学作为进化适应。伦敦皇家学会哲学汇刊 B 系列,生物科学,366 (1567), 1149-57 PMID: 21357237

Csibra, G., & Gergely, G. (2009). 自然教学 认知科学趋势, 13 (4), 148-153 DOI: 10.1016/j.tics.2009.01.005

波士顿公园的鸭子:Flickr/sfgamchick

角雕:Flickr/ZakVTA

猫鼬:Flickr/Andy2580

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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