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
我现在正火力全开地投入研究模式,而且像我经常做的那样——我非常深入地思考我的测试的意义和目的。我不断演进的研究哲学绝对是一种非常整体的生物体方法。整个动物是我的研究对象。在我的照料下,整个动物是我的责任,而不仅仅是它给我产生的数据。我将我的思维空间置于动物的角度。什么是生命?我在做什么?我为什么需要做这件事?我为什么要做这件事?我接受过生态学和进化生物学的严格训练,答案很简单——我活着。我在这里,现在。我需要生存。我需要繁殖。
实验是我“读取我的研究对象思想”的方式。它们在做什么?它们为什么这样做?结果是什么?与人不同,我不能简单地要求它们告诉我它们在做什么以及为什么。(而且,哎,即使是人也会撒谎。)所以,我肩负着一项惊人且具有挑战性的工作,即设计提出相互排斥问题的实验。一些最彻底和广泛的行为研究是由心理学家、行为药理学家和生理学家在实验室中进行的。
首先,一些背景知识。动物行为学是最古老的科学探究领域之一。传统文化拥有关于动物行为的口头、书面和图文记录,其历史远远超过现代西方科学的定义。然而,今天对动物行为研究感兴趣的学生可以遵循以下四个主要途径之一来从事行为学事业:人类学、生态学、心理学、生理学。
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我们可能会研究不同种类的动物。或者我们可能会研究相同的物种,但出于完全不同的目的,提出非常不同的问题。生态学家“看待”和研究行为的方式与心理学家或生理学家研究行为的方式根本不同;而人类学家研究行为的方式与其他所有人都非常不同。人类学的一个主要区别特征是研究人员和研究对象之间的关系。人类学家经常将自己置身于他们的研究对象之中,以便充分理解他们。想想简·古道尔的方法。我对这种方法的经验有限,我将在本文的其余部分讨论动物行为学的其余三个途径。
在生态学中,动物研究对象是感兴趣的主题。提出的问题是为了了解它们如何生存、扩散、与同种动物和社区中的其他生物相互作用、它们如何适应/调整环境和人类干预。相关领域包括行为生态学、动物行为学、博物学。
在心理学中,动物研究对象之所以受到关注,是因为它们(通常)充当人类行为的替代品。提出的问题是为了识别它们行为的模式和相关性,以帮助我们更多地了解我们自己,或识别跨越许多物种的行为中的一般模式。相关领域包括临床心理学、实验心理学、心理生物学、神经行为学。
在生理学中,动物研究对象可以是感兴趣的主题,也可以是人类或更广泛分类群问题的模型。提出的问题是为了了解动物系统(内部物理、生化、神经、生殖、消化、激素等)的变化如何影响行为,反之亦然。相关领域包括行为药理学、生物医学研究、生殖生理学、神经行为学。
啮齿动物是所有三个领域的专业人士经常研究的对象。然而,生物医学研究日益普及(以及博物学日益衰落)确实塑造了公众和研究人员对研究动物行为意味着什么的期望。当普通人想到啮齿动物研究对象时,他们会想到实验鼠或小鼠,这是有充分理由的。它们是各种类型研究中最常用的研究对象。许多重要的科学研究发生在实验室中,但实验室并不是科学发生的唯一场所。
实验室与野外实验的优缺点
实验室是干净的。您可以真正隔离变量并设计实验以深入了解行为的微小输入。基于机制的行为研究尤其热衷于实验室实验:生理学、神经生物学。发育学肯定从能够观察和追踪生殖和胚胎学等方面变化的超受控实验中获益匪浅。
野外是真实的。您可以获得动物行为的未经剪辑、未经过滤、前排座位的门票。理解动物行为的“是什么”(功能)和“为什么”(进化)变得更加清晰。行为的背景与行为本身同样重要。但是所有这些“背景”都构成了一团乱麻。理清变量非常非常困难。
这使得我所做的事情以及我研究动物行为的方式既具有挑战性又令人兴奋。我脚踏两只船。我两者都做一点:基于实验室和野外的工作。我应用心理学方法在动物行为学背景下检查动物行为。我有意关注动物行为的动物行为学问题(生态学方法),但我经常追踪我的研究对象中(最小的)生理变化。我想了解动物,它的自然状态,它的本质,如果你愿意这么说的话。但我需要能够识别动物身上正在发生什么。我需要消除环境中的所有噪音,并清楚地了解动物在做什么。这意味着我需要将它们带入实验室,一个受控的环境,以便好好观察它们。为了辅助这种“检查”,我使用心理学家设计的工具来检查单一或小套行为。感谢非常全面的文献,我拥有大量易于进行的测试和易于组装或构建的仪器的蓝图。
但是,这些测试只是工具,而不是我装备的真正机器。那是因为我经常研究完全不同的物种,并且提出与这些实验的创造者从根本上不同的问题。我对行为的看法不同。对我来说,行为是我的重点,例如,对于行为药理学家来说,行为是动物体内发生的修改的结果。此外,野外研究和与野生动物合作与在实验室中与家养动物合作完全不同。
野生动物就是野生动物——它们乱窜、咬人、猛扑。(无论您认为实验室/家养/宠物店风格/农场类型的动物会做什么恶作剧,我向您保证,野生品种更快、更狡猾、更敏捷。)野生动物是脏的——是的,有真正的泥土,但通常也有自出生以来甚至之前就继承的一系列病原体和寄生虫。野外研究更具风险——既包括研究人员为完成工作而承担的身体风险。暴露于感染登革热-疟疾的蚊子、受钩端螺旋体病污染的尿液、感染绦虫/蛔虫/钩虫的粪便、蛇、捕食者、猎人、偷猎者,等等。研究人员花费数周甚至数月的时间才能接触到他们的动物,并且无法保证他们会遇到单个研究对象,更不用说获得每个治疗组 n=12 或更多有信心的样本量。获取动物并将其转移到实验室的压力也是一个令人紧张的时刻。对动物进行数周(或数月)的基本护理和饲养,只是为了确保它们身体健康状况良好,然后才能获得进行任何测试的许可。
对于像我这样研究没有 SOP(标准操作程序)的动物物种的研究人员来说,您会采取最谨慎、保守的方式进行操作和观察。因为您研究对象的护理和福祉至关重要。如果我的袋鼠鼠出了什么问题,我无法选择从目录中订购更多。但这就是使动物行为学的这些不同领域至关重要的原因和方式。我们正在探索非常非常不同的终点问题的答案。
我的终点是确定非洲巨型袋鼠鼠对一系列新刺激的基本行为反应。仅此而已。它们表现如何?我们想知道它们的基本、自然、非对抗性的行为反应,以便我们可以了解它们是什么样的……因为我们根本不知道它们是什么样的。
应对和应对策略:行为学观点,Beat Wechsler,《应用动物行为科学》,1995 年,第 43 卷:123-134。