人们习惯于将智力与大脑的大小联络起来。做为一般原则,那是能够理解的:脑细胞越多,心智才能越强。人类,以及其他我们凡是认为伶俐的动物,像黑猩猩、海豚等,都有着较大尺寸的大脑。因而持久以来,人们都认为极小的脑是不具备复杂心智活动的——但若是事实并不是如斯呢?
地球上大大都生物的体积都是相当小的。它们之中只要很少一部门被彻底研究过,而遭到认知科学家们存眷的就更少了。但有一类小动物因其复杂的行为活动,正在敏捷赢得更多科学家的兴趣。
挪威卑尔根大学博物馆的节肢动物学家、演化生物学家季米塔尔·季米特罗夫(Dimitar Dimitrov)说,“一种遍及的概念是,蜘蛛可能太小了,其大脑量量达不到撑持其做出复杂行为的尺度。但我认为,小蜘蛛们挑战了那一概念,它们确实有才能完成十分复杂的活动”。
季米特罗夫仍是一项关于蜘蛛多样性研究的配合做者,那项研究被颁发在2021年的《虫豸学年鉴》上。他说,与主动反响差别,那类能够被描述为“认知”的行为在蜘蛛中可能相当遍及:圆蛛(orb weaver)会按照其所捕捉猎物的类型调整它们织网的体例,鬼魂蛛(ghost spider)能够通过进修将香草气息和奖励联络起来,此外还有更多现实发作在它们脑中却不为我们所知的认知活动。

新西兰基督城坎特伯雷大学的节肢动物学家菲奥娜·克罗斯(Fiona Cross)说,“动物大脑的大小其实不重要,关键在于它们可以利用本身已有的才能做些什么”。
克罗斯研究的是跳蛛的行为体例。跳蛛是蜘蛛认知范畴公认的冠军。克罗斯和其他科学家们的研究表白,固然那些小蜘蛛们的脑微如针尖,但它们毫无疑问具有认知才能。若是上述行为发作在拥有更大思维的动物身上,好比狗和人类婴儿,我们会当机立断将其视做智力的表示。
辛辛纳提大学的视觉生态学家纳森·莫尔豪斯(Nathan Morehouse)同样研究跳蛛,他说,“跳蛛是一种十分伶俐的动物。每当发现有像跳蛛如许微贱的生物具有认知,并以此刺痛我们做为人类的优胜感时,我老是感应十分愉悦。”

跳蛛之所以有如斯高效的行为形式,一个可能的原因是,相较于同体型的小动物(凡是为1mm~2.3cm)来说,它们具有极为灵敏的视觉才能。它们操纵那种视觉优势发现、逃踪以及突袭猎物,而不是像通俗蜘蛛那样织网以待猎物上门。
坎特伯雷大学另一位研究跳蛛的动物行为学家泽米娜·尼尔森(Ximena Nelson)说,“是它们的视觉解放了它们,让它们可以去摸索更宽广的情况。”处于野外时,它们需要看到远处的工具,如天敌、猎物、以及配头,并在接近目的前做出决策。“在我看来,那就是使它们获得不凡认知才能的原因。”
蜘蛛会停止心理博弈跳蛛中的孔蛛有着极为灵敏的视觉和超凡的智力,它们散布于非洲、亚洲和大洋洲。孔蛛喜好捕食其他蜘蛛,而且会针对猎物对象造定战略。坎特伯雷大学出名跳蛛研究专家罗伯特·杰克逊(Robert Jackson)发现,良多孔蛛会造定十分狡猾的战略。
杰克逊说,当孔蛛捕食另一类名为Euryattus的跳蛛时,它们会接纳一种相当伶俐的技巧。雌性Euryattus蜘蛛会在蜷曲的枯叶中巢筑,然后用蛛丝将枯叶悬吊在岩石或动物下面。求爱的雄性蜘蛛则会沿着蛛丝趴下来,以一种特定的体例摇摆蛛巢,领受到信号的雌性蜘蛛就会钻出来。而孔蛛就会操纵那一过程,模拟雄性Euryattus蜘蛛晃动蛛巢,从而诱捕其雌性蜘蛛。

接纳适宜的战略,也有助于孔蛛捕猎那些同样以跳蛛为食的蜘蛛。好比为了攻击一只织网蛛,孔蛛起首会触碰它们的蛛网将其拐骗过来。然后,若是目的蜘蛛比力小,孔蛛就会模拟受困的虫豸触动蛛网,赶来的蜘蛛自认为能够饱餐一顿,成果却做了其他蜘蛛的大餐。但若是目的蜘蛛很大而且危险,孔蛛就可能会模拟果蝇,只触动蛛网边沿的单根蛛丝,如许织网蛛就会迟缓靠近查看。只要猎物足够接近,孔蛛就会策动突然袭击,利用毒牙攻击麻木猎物。
若是那些办法对某只织网蛛都不起感化,孔蛛的另一种战略就是摇摆整张蛛网,使其认为是一阵风刮过。当孔蛛要爬进目的蜘蛛的网中时,那一行为就像是烟幕弹,掩盖了其在蛛网上的触动。在尝试室里,杰克逊还发现孔蛛会测验考试差别的触动蛛网的办法、速度和形式,来寻找棍骗每只织网蛛的准确办法——素质上,那就是在理论中进修。
莫尔豪斯说,“虽然跳蛛已经是一类相当伶俐的动物了,但孔蛛的智力仍然是其他跳蛛们难以望其项背的。究竟结果,孔蛛们所要捕食的长短常凶恶的猎物,因而他们不能不足够隆重和机警。”

孔蛛最超卓的捕猎技巧之一在于,它经常从远处搜索猎物,然后造定一条详尽的道路去接近猎物。杰克逊第一次在野外察看到那一现象,是他留意到一只孔蛛正在接近一只圆蛛,那只圆蛛盘踞在蛛网上,猛烈地晃动蛛网,想要把试图入侵的跳蛛抖落下去。但孔蛛并没有贸然策动进攻,它在迂回地寻找更佳攻击位置。克罗斯说,“在那种情况下,孔蛛更好的办法是绕到树干上,从上面牵着蛛丝降下,然后以不触碰蛛网的体例捕捉圆蛛。”
为了探明那些小蜘蛛是如何造定如斯复杂的道路,克罗斯和杰克逊在尝试室里测试了孔蛛的心智才能。他们搭建了如许一个安装:在一个平台上建了一座察看塔,蜘蛛能够在该塔上看到别的两座塔,塔顶的盒平分别放了一只蜘蛛尸体(孔蛛的猎物)和一片枯叶;而平台下面则被水环绕着,跳蛛们要想获取食物同时还不被水沾湿(跳蛛厌恶水),独一的办法就是从察看塔上趴下来,然后从两条道路中选择通向食物的准确途径。
跳蛛会在察看塔上认真查询拜访完四周的情况才趴下塔。大部门跳蛛都选择了通向食物的准确道路,虽然那意味着它们要走一段远离食物的旅程,而且还会颠末阿谁错误的路口。克罗斯和杰克逊认为,跳蛛是在察看塔上造定好了方案,然后去遵照既定的线路,它们很可能已经构成了一幅地图的心理表征——在阿谁不比罂粟籽大的脑中。

在另一个关于孔蛛心理表征的尝试中,克罗斯和杰克逊借用了评估人类婴儿认知的典范心理学尝试。因为婴儿和蜘蛛一样,他们不克不及表达本身的设法,而我们能够通过察看某物能否使他们表示出惊讶来揣测他们能否理解某物。例如,当婴儿看到一辆玩具消防车消逝在障碍物的左前方,接着在障碍物右前方呈现了一只兔子,而不是玩具车时,婴儿就会破费更长的时间盯着那只意料之外的兔子。那表白婴儿已经构成了玩具车的表征,当兔子与那一表征不婚配时,他就会感应猜疑。
为了探明孔蛛能否会感应惊讶,克罗斯和杰克逊为其搭建了一个猎物展架。他们先向孔蛛展现一种猎物30秒,然后关上展架前面的板窗,并换成另一种猎物。90秒后,他们再次翻开板窗。若是孔蛛一起头看到的是银斑蛛(dewdrop spider),但第二次看到的却是圆蛛时,它们会怎么做?
科学家们发现,若是孔蛛第二次看到的是差别的猎物,那么当板窗被取走后,它攻击猎物的可能性就会大大降低。他们认为那表白跳蛛在一起头就构成了关于猎物的心理表征,而那种表征与它们后面看到的猎物其实不婚配。
马萨诸塞大学阿默斯特分校研究跳蛛的行为生态学家伊丽莎白·雅各布(Elizabeth Jakob)说,“那一尝试设想十分富有缔造性,那也启发了我们本身的工做”。

克罗斯和杰克逊修改了他们的绕道尝试,来摸索其他使跳蛛感应惊讶的体例。克罗斯说,“那就仿佛在深切领会孔蛛的脑然后问,‘嘿,小孔蛛,你在留意什么呢?刚发作了什么?’”
藉此,他们发现孔蛛其实擅长数字。克罗斯和杰克逊用一种来自肯尼亚的非洲孔蛛(Portia africana),让它们在察看塔上看到某一数量的猎物,然后在跳蛛寻路看不到目的的时候,偷换掉猎物的数目。他们发现,若是孔蛛起头看到的是一只猎物,而抵达目的点却发现两只猎物时,它就不会随便攻击猎物。类似的,在孔蛛先看到一只猎物然后发现三只,或先看到两只后发现三只,以及先看到两只或多只猎物,但随后只发现一只猎物等情况中,它们都不会随便攻击猎物。而当尝试涉及到更大的数字时,跳蛛们其实不能在三和大于三的数字间做出区分,而一概将其纳入不异的范围“多”。
固然跳蛛其实不能实的数出一二三,但尝试仍是表白,某些跳蛛具备与人类一岁幼儿期间程度不异的数量感。
蜘蛛会评估风险做为一只小蜘蛛,在野外保存长短常危险的。固然跳蛛以其崇高高贵的捕猎技巧而闻名,但它们仍是有良多天敌,包罗其他蜘蛛、蚂蚁、鸟类、蜥蜴、蟾蜍,以及可怕的泥蜂——它们会麻木跳蛛,然后将其封进蜂巢中,期待被孵化的泥蜂幼虫吃掉。
但尼尔森发现,那些伶俐的小蜘蛛们懂得若何遁藏危险。她在坎特伯雷大学的尝试室做了一个尝试,来察看孔蛛有多擅长评估逃生道路。跳蛛固然能够泅水,但它们仍然厌恶水。在尝试起头,跳蛛被放置在一个平台上,平台则处于托盘上被水包抄。有四种办法能够分开平台抵达托盘的边沿,包罗沿着木桩搭成的小岛依次跳到边沿。

孔蛛选择了最平安的道路,即间隔最短而且需要跳跃次数起码。但当它们没有选择最平安道路时,它们出人意料地选择了有着最多木桩的最长道路。事实上,那只是因为孔蛛看穿了那一尝试设想:因为最长的道路是弯曲的,所以它们经常跳下木桩来抄近道。尼尔森说,“素质上,它们就是在做弊。
尼尔森说,独一的问题是,那些蜘蛛凡是要破费相当长的时间来完成使命,有时以至需要几个小时。那远远超越其他跳蛛完成使命所破费的时间。尼尔森发现蜘蛛在查询拜访道路所破费的时间和选择平安道路的可能性之间存在明白的联络,“在我看来,察看就是在思虑。孔蛛在做出决定前破费了更多时间察看那些道路”。
毫无疑问,跟着科学家们继续研究跳蛛的认知,那些小动物们的心智才能会不断给我们带来震撼。而若是其他蛛形纲动物也能遭到科学家同等的重视,很难说我们还会从那些细小的思维中学到些什么。
季米特罗夫说,跳蛛并非更大的蜘蛛,但它们可能表示出了最复杂的行为。“所以我想,我们仍然不清晰实正的阈限在哪里,(关于具有认知的脑来说)多小才算是小。”
做者:Betsy Mason | 封面:James Olstein
译者:晏梁 | 校对:景行 | 编纂:山鸡
原文:https://knowablemagazine.org/article/mind/2021/are-spiders-intelligent

