生命经纬2007年1月29日讯 :

一条雄鱼通过观察其他雄鱼间的争斗，仅仅几场胜负，就在脑中形成了社会等级观念，一项来自斯坦福大学的研究报告称。研究者称他们的发现首次证实了鱼类可以像人类那样，通过逻辑性推理来确定长幼尊卑的次序。此项研究发表在1月25日的《Nature》杂志上。

慈鲷是来自非洲的一种体形较小的领土鱼。“在它们的自然生境中，雄性慈鲷鱼总是通过击败其他对手提升自己在社群中的地位，”斯坦福大学的生物科学教授Russell D. Fernald介绍说，“挑选合适的对手对于它们而言是非常重要的事情。”

组织此项实验研究的是斯坦福大学的Logan Grosenick和Tricia S. Clement。他们希望通过实验检验这类领土鱼是否懂得一类逻辑——“递移推理”，即通过已知的关系来推断或者理解未知个体的情况。

“递移推理是逻辑性推理所必需的，” Fernald解释说，“打个比方，在儿童当中，知道了Mary比Fred高，同时Fred比Pete高，就可以得出Mary比Pete高的结论。在灵长类动物、大鼠类动物以及一些鸟类中这个推理过程已被证实存在。但是对于这种推理的进化以及它存在的必要性学者间存在广泛的争论。”

在这个实验中，斯坦福大学的研究小组采用了来自东非坦噶尼喀湖的一类常用的实验性慈鲷鱼——Astatotilapia burtoni（缩写为A. burtoni）。A. burtoni是一类领土意识非常强的争强好斗的鱼种，通过争斗决定谁将获得食物和配偶的优先选择权。

“一些屡战屡败的雄性鱼逐渐失去地盘，落在了‘社会’的底层，”作者写道，“从而在斗争中取胜对于雄鱼的繁衍至关重要。同时战斗也是非常耗体力的活，选择相匹配的对手是必要的。”

当一只雄性的A. burtoni决定战斗的时候，往往会选择冬季，因为在这个时候在它的脸上会有带有威胁性的黑色条纹或者眼杆。在一场战斗结束后，赢家继续保持这种绚丽的外表，而输家的眼杆会迅速消失，在更强的对手面前溜掉。但是，输家在稍微修整之后，不用几分钟它的眼杆又重新出现，像所有其他的雄性鱼一样。

在一个方形水槽中一只雄性鱼周围围绕着5只从未打过交道的雄鱼，分别编号为A, B, C, D 和E。首先，研究者给这只以旁观者身份加入的雄鱼（以下简称旁观鱼）安排了安全的领地，让它先观察周围5只鱼的表现。5只雄鱼间的战斗共分为4场：A和B, B 和C, C和D,以及D和E。研究者将编号进行过调整，单从编号上看它们的胜负正好符合字母顺序： A胜B， B胜C， C胜D， D胜E。

“这些战斗的结果表明它们的实力或者社会等级是A>B>C>D>E，”作者写道。但是作为那只旁观者的鱼是否已经认识到这样的社会地位了，如果果真如此，那么它会如何运用这些所了解到的知识以作出理性的判断和行动？

接下来，研究者在旁观鱼周围安排了两场之前没有进行过的战斗，A 和E，B和D。值得一提的是，这时候所有雄性鱼的眼杆和体力都已经恢复，所以从外形上看都像是胜利者。“旁观鱼会有偏向性地靠近那些它认为更弱的雄鱼，”作者解释到。

结果很明显。几乎所有的旁观鱼都会游到更弱选手周围，在它周围待的时间明显比在实力更强的鱼周围长很多。例如，在AE测试中，旁观鱼会靠近E（5只鱼中实力最弱），而逃避A（5只鱼中实力最强）。在实力差别不大的BD鱼间，大多数的旁观鱼都会选择D，尽管B、D的实力差得不是很多。

“这些结果表明雄鱼能作出递移推理，” Fernald说道，“同时，这些结果可能暗示着在这类鱼的脑中存在鸟类和哺乳类动物用于递移推理的基本的神经元电路。这种在鱼当中存在的认知能力可能在人类的递移推理进化中曾经起过重要作用，也可能两者是相互独立进化的，这个问题还有待进一步解决。”

Reference:
Grosenick, L., Clement, T. S., & Fernald R. D. 2007. Fish can infer social rank by observation alone. Nature 445: 429-432.