这个世界太疯狂了,鹦鹉都懂“概率论”了
2020-03-05 12:29

这个世界太疯狂了,鹦鹉都懂“概率论”了

本文来自微信公众号:我是科学家iScientist(ID: IamaScientist),作者:一酱,编辑:Kamin,题图来自 Amalia Bastos


新西兰,一片温润如水的国土。有别于隔壁遍地有毒动物的澳大利亚,在这儿你甚至连条蛇都见不到。不过,这里却生活着一种“顽皮放肆”的独特物种——啄羊鹦鹉(Nestor notabilis,当地人俗称Kea)


大胆又顽皮的啄羊鹦鹉 | PetiDeuxmont / Wikimedia Commons


啄羊鹦鹉生活在新西兰环境严酷的高山上,平日喜欢咬咬登山者的背包和鞋子,偶尔也翻翻垃圾桶,或者合作撬开门窗找食物,甚至把登山客锁在山上的厕所。凭借特有的好奇心和超高智商,啄羊鹦鹉在新西兰家喻户晓。不少科学研究都证实了啄羊鹦鹉的聪明伶俐——它们不仅会使用工具,还能顺利通过许多智力游戏测试。


最近,奥克兰大学又设计了一套难度更高的智力游戏,来考验啄羊鹦鹉。他们想知道这些小家伙会不会跟人类一样,懂得统计推断?结果发现:啄羊鹦鹉确实具有真正意义上的统计推断能力!它们会估算事情发生的概率,并根据概率调整行为。这项研究结果于2020年3月4日发表在了《自然通讯》杂志(Nature Communications)上。


估算概率,鹦鹉用的是哪种解题思路?


在测试中,研究人员将两个罐子装满黑色夹子和橙色夹子,并且两个罐子里的黑色夹子数量不同。测试者双手从两个罐子里各自随机取出一个夹子并紧握手中,再让啄羊鹦鹉选择其中一只手。若鹦鹉选中了握着黑夹子的那只手,则奖励食物;若是橙色,则不奖励。


实验发现,啄羊鹦鹉更倾向于选择黑夹子多的罐子。也就是说,啄羊鹦鹉似乎懂得:如果罐子里有更多黑夹子,那么从里边取出黑夹子的机会更大,也就更有可能获得奖励。


咦?这不就是我们人类口中说的概率?


猜猜黑色夹子在哪边|Amalia Bastos


但是,这还不能完全证明啄羊鹦鹉具有真正的统计推断能力。根据以往的研究,真正的统计推断能力,是指运用物体数量占总体数量的比例大小来推算概率,这是人类和猩猩的思考方式;而不是像卷尾猴那样,只关心物件的具体数量多不多,而不能关心其占比大不大。也就是说,如果啄羊鹦鹉真的会统计推断,它们会估算罐子里黑色夹子的占比,而不是仅比较不同罐子里黑色夹子的数量。


于是乎,研究人员继续设计对照实验,检查啄羊鹦鹉到底用的是哪种“解题思路”。结果显示,当黑色夹子数量相同时,啄羊鹦鹉会倾向选择黑夹子占比更高的罐子。这说明,啄羊鹦鹉通过观察物体在整体中的相对比例来推算概率,具有真正意义上的统计推断能力。


加大难度:鹦鹉的概率推断会考虑物理障碍吗?


人类还有一项绝技,就是能注意到物理障碍的存在,且知道被障碍隔开的物件不应该算进概率之中。那么,啄羊鹦鹉在进行统计推断的时候,会不会也跟人类一样,懂得将观察到的障碍纳入考虑?


在第二组实验中,研究人员在罐子中间加了个隔板。测试者和鹦鹉都能看到隔板下方的夹子,但是伸手够不到。


加了隔板的罐子|参考文献[7]


结果,啄羊鹦鹉更倾向于选择隔板上方黑夹子比例更高的罐子(即上图中,d组右边的罐子以及e组左边的罐子)。这说明,它们在推断概率时懂得隔板下方的夹子并不在统计范围之内。跟人类相似,啄羊鹦鹉在进行统计推断的时候,会综合考虑物理阻隔。


“社会啄羊哥”,人情世故也懂得


在前面的实验中,测试员表现得就像是个无情的“抓夹子机器”,完全不会干预抓取结果。可是我们知道,在现实的人类社会或动物种群中,一件事情的发生概率往往会受到人类或者动物同伴的影响。比如说,你去食堂打菜,如果知道哪个阿姨平时打菜多,那么你就会更愿意去她的窗口打菜。不过,啄羊鹦鹉能否意识到这些“社会”因素对概率的影响呢?


研究团队再请来两位测试员,一位扮演“偏袒”的角色,另一位扮演“随机”的角色。“偏袒型”测试员会特地从罐子里取黑色夹子;而另一位则会别过头去,随机从罐子里取夹子。实验发现,尽管不同罐子里的黑色夹子比例相同,啄羊鹦鹉却更倾向于选择那位“偏袒型”测试员。换句话说,啄羊鹦鹉似乎看穿了“偏袒型”志愿者的心思,知道他特别执着于黑夹子。因而,研究者认为啄羊鹦鹉跟人类一样,在进行概率推断和选择的时候会观察并考虑到社会信息。


猜中了黑色夹子,换点吃的|Amalia Bastos


通过以上三组实验,我们能够看出:啄羊鹦鹉的统计推断方式跟人类和猩猩高度相似,即以相对数量、而非绝对数量来推算概率,并懂得物理阻隔的存在,也会考虑到社会信息。这是我们第一次知道,灵长类以外的物种也具有概率推断能力。


聪明反被聪明“误”,高智商带来了灭顶之灾


啄羊鹦鹉的机灵,也给自己带来了麻烦。它的中文名字“啄羊”,就很形象地描述了麻烦的来源。


由于长期生活在高山环境,啄羊鹦鹉并不挑食,肉类也在它们的食谱上。当一些牧民移居到高山地区,他们带来的绵羊就成为了啄羊鹦鹉肥美的食物。19世纪60年代开始,一些高山牧民抱怨自己养的绵羊身上总有很奇怪的伤口,另一些还目击了啄羊鹦鹉如何攻击绵羊、追赶绵羊直至精疲力竭、甚至摔下悬崖。


啄羊鹦鹉给高山牧民带来了巨大的损失,当时的政府决定赏金扑杀啄羊鹦鹉。从19世纪60年代末到20世纪70年代,大约15万只啄羊鹦鹉被射杀或毒死。1986年,政府立法保护啄羊鹦鹉,但还存在非法猎杀、偷捕。再加上外来引入的家猫等问题,如今新西兰全境的啄羊鹦鹉只有约3000~7000只,被列为“濒危”状态。


除了啄羊鹦鹉,其他种类鹦鹉的日子也不好过。许多鹦鹉机灵可爱,加上会学人语,让它们成为了受欢迎的宠物。


网红大葵花凤头鹦鹉Snowball跟着音乐打节拍 | Cell Press/Irena Schulz


这给不少鹦鹉带来了灾难。由于人工繁殖难度大、成本高,而宠物市场需求巨大,盗猎走私屡禁不绝,导致许多鹦鹉品种在野外濒临灭绝。


野捕的非洲灰鹦鹉挤在狭小运输笼里|World Parrot Trust


事实上,很多中大型鹦鹉并不适合当宠物。它们不仅叫声巨大,而且作为群居动物需要大量活动空间,以及大量陪伴。许多大中型鹦鹉后来都被伺主遗弃或冷落,最终患上精神疾病、拔光自己身上羽毛……


患有啄羽症的鹦鹉(左)与正常的鹦鹉(右)| Benny Mazur / Flickr


可以合法养殖的虎皮鹦鹉,在中国人家中非常多见|Pixabay


人们常说:“喜欢是放肆,爱是克制”。如果我们真的喜爱这些高智商生灵的话,让它们在大自然里自由生活不是更好吗?


参考文献:

[1] “Feather-plucking.” Wikipedia. Accessed 03 March 2020 at: https://en.wikipedia.org/wiki/Feather-plucking.

[2] “Grey parrot.” Wikipedia. Accessed 03 March 2020 at: https://en.wikipedia.org/wiki/Grey_parrot.

[3]  “Kea.” Department of Conservation. Accessed 03 March 2020 at: https://www.doc.govt.nz/nature/native-animals/birds/birds-a-z/kea/.

[4] “Kea.” Wikipedia. Accessed 03 March 2020 at:

https://en.wikipedia.org/wiki/Kea.

[5]  “Topic: Kea and Sheep.” Museum of New Zealand. Accessed 03 March 2020 at: https://collections.tepapa.govt.nz/topic/1008.

[6] “Total ban in trade in wild African Grey Parrots.” World Wild Fund for  Nature. Accessed 03 March 2020 at: https://wwf.panda.org/wwf_news/?279870/African-Grey-Parrots.

[7] Bastos, Amalia P.M., and Alex H. Taylor. “Kea show three signatures of domain-general statistical inference.” Nature Communications 11 (2020): 1-8. 

[8] BBC. Sneaky Kea Raids a Garbage Bin | The Smartest Parrot | BBC Earth. YouTube Video, 2:31. Posted by “BBC Earth.” 04 December 2009. Accessed 03 March 2020 at: https://www.youtube.com/watch?v=bxoCuRuHlt8. 

[9] Brucks, Désirée, and Auguste MP von Bayern. “Parrots voluntarily help each other to obtain food rewards.” Current Biology 30, no.2 (2020): 292-297.

[10] Goodman, Matthew, Thomas Hayward, and Gavin R. Hunt. “Habitual tool use innovated by free-living New Zealand kea.” Scientific reports 8, no. 1 (2018): 1-12.

[11] Keehn, R. Joanne Jao, John R. Iversen, Irena Schulz, and Aniruddh D. Patel. “Spontaneity and diversity of movement to music are not uniquely human.” Current Biology 29, no. 13 (2019): R621-R622.

[12] National Geographic. That’s One Smart Bird | Animal All-Stars. YouTube Video, 2:17. Posted by “Nat Geo WILD.” 01 June 2017. Accessed 03 March 2020 at: https://www.youtube.com/watch?v=7W7hEUGtv4U.

[13] Orr-Walker, Tamsin. “Threats in the wild.” Kea Conservation Trust. Accessed 03 March 2020 at: https://www.keaconservation.co.nz/kea/threats-wild/.

[14] Temple, Philip. “Kea: the feisty parrot.” New Zealand Geographic. Accessed 03 March 2020 at: https://www.nzgeo.com/stories/kea-the-feisty-parrot/.

[15] 生物男.“【2017年物种日历】2月28日啄羊鹦鹉.” 果壳网. Accessed 03 March 2020 at: https://www.guokr.com/post/756232/.


本文来自微信公众号:我是科学家iScientist(ID: IamaScientist),作者:一酱,编辑:Kamin,题图来自 Amalia Bastos

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