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狗不擅长数学(狼更擅长)

在奥地利狼科学中心,探索犬类数数能力与狼相比的差异,这是一项令人惊讶的奶酪块挑战。

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即使是聪明的狗狗,也可能无法数清自己有多少只脚。在一项奶酪块数数挑战中,狗狗们难以证明自己拥有任何数字概念。让狗狗们尴尬的是,一些狼参加了同样的测试并且通过了。这可能暗示了狗狗在过上舒适的驯化生活时失去了一些东西。在奥地利的狼科学中心,Friederike Range 和她的同事们人工饲养狼和狗,然后训练它们参与认知研究项目。他们对犬类数数能力的研究并非完全微不足道。在自然界中,一点点的数字概念可能有助于动物选择最佳的食物来源或狩猎地点。在与其他动物群发生冲突之前,知道对方的群体是否比自己的大也很重要。如果狗狗对数字有任何理解,它们应该能够判断两组食物——比如,三块和四块 Milk-Bones——并选择更大的零食。早期的研究发现,狗狗在这方面还可以,但前提是它们能同时看到两堆食物。这意味着它们可能只是在判断哪堆占据的空间更大,而不是实际数量。绕过这一点的一种方法是,在狗狗观看的情况下,将食物逐一放入不透明的容器中。如果狗狗理解数字,它应该知道你往哪个容器里放了更多的食物。(至少对于小数字来说。没人要求狗狗数到 100,甚至 10。)但如果狗狗数不清,不透明的容器应该会难倒它。2013 年的一项研究发现,狗狗在这类测试中失败了。狼科学中心的研究人员决定对狼和狗进行数数实验。就像一场犬类数学联赛,它们将两种物种放在一起进行比较。首先,他们必须驱散“聪明汉斯”的幽灵,这是一匹德国马,它困扰着所有动物认知研究。汉斯在 20 世纪初以其显赫的数学天赋而闻名。最终,事实证明这匹马只是在读取饲养员的肢体语言来判断何时得出正确答案。Range 和她的同事们设计了一个复杂的实验装置,以防止狗和狼获得任何人类的提示。当一名研究人员站在它后面时,装置隐藏了她全身。她透过一条缝隙望着狗,但戴着太阳镜,以防动物看到她的眼睛。

当一只狗或狼观看时,一名实验员通过一个洞伸出手,将一些奶酪块放入下面的不透明管中。数量总是在一到四块之间,之后她会举起空手。她在第二个管子里重复这个动作,里面有另一数量的奶酪块,也在一到四块之间。然后,狗或狼必须踩下蜂鸣器,指出哪一侧的奶酪块更多。如果选择正确,那些奶酪块就会掉出来供动物食用。这项研究中的 10 只狼通过了这项测试,包含了所有可能的奶酪块比例。它们在两块和四块、三块和四块、两块和三块等等之间做出了正确的选择。狼并非完美,但它们选择正确答案的次数多于错误次数。另一方面,狗只有在其中一个管子里的奶酪量至少是另一个管子两倍时才能通过测试。动物无法通过大小来判断奶酪堆,但它们仍有可能在不数数的情况下获得线索。例如,它们可能在追踪投放奶酪块所需的时间。因此,研究人员再次尝试了这个测试,将数量较少的奶酪块间隔开,使其投放时间与数量较多的奶酪块相同。他们还尝试在实验中添加石头:一名实验员在两侧投放相同数量的物品,但其中一些是小石头,狗仍然必须选择有更多奶酪的一侧。即使有了这些控制措施,狼选择正确一侧的次数仍然多于错误次数。但狗却失败了。它们的表现不比随机猜测好。这是一项小型研究,只有 8 只狗参与,但结果与之前的研究一致。研究人员最初有 13 只狗。其中一只被淘汰,因为它无法弄清楚如何操作蜂鸣器。另外四只在训练中失败,因为它们无法在*肉眼可见*的一块奶酪和四块奶酪之间做出选择。所以那些狗也不能为狗狗的数学能力提供有力的证据。研究人员认为,当人类驯化狼时,我们可能剥夺了它们大脑中某些进化压力。有了我们的庇护和喂养,狗狗擅长社交变得很重要;其他认知能力可能已经减弱。狼科学中心此前的研究表明,狗在互相学习新东西方面可能不如狼。狗狗在搬进人类家园时可能失去了它们狼性的数字概念。另一方面,它们获得了吃奶酪的机会。现在谁更聪明?

图片:顶部,Kimberly Martin-Sprickman(来自 Flickr);底部来自Utrata 等人(2012 年)。

Range F, Jenikejew J, Schröder I, & Virányi Z (2014)。狗和狼在数量辨别上的差异。Frontiers in psychology, 5 PMID:25477834

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