耶鲁大学的研究人员在《美国国家科学院学报》 (译者注:《美国科学院院报》(PNAS)是与Nature、Science齐名,被引用次数最多的综合学科文献之一,周刊。)8月份的一项研究中发现,果蝇和人类一样会被愚弄,在一个没有运动的图像中看到运动,比如神经科学家和心理学家所熟知的旋转蛇错觉(译者注:旋转蛇错觉是指这个错觉容易在你眼神余光处出现。当你盯着某个位置时,那里的图像会固定不动,而周围的图像则似乎在旋转。事实上,整个图像都是完全静止的)。此外,通过跟踪和操纵苍蝇大脑视觉处理区域的神经元,他们确定了错觉是由不同类型的运动检测神经元贡献的微小不平衡造成的。
耶鲁大学分子、细胞和发育生物学教授戴蒙·克拉克(Damon Clark)表示,当人类和其他物种看到虚幻的运动时,可能是同样的神经机制在起作用。
克拉克说:“苍蝇和人类的最后一个共同祖先生活在5亿年前,但这两个物种进化出了相似的感知运动的策略,这些共享的策略可以帮助我们更好地理解人类的视觉系统。”
有无数的例子表明,许多动物不仅能感知与人类相同的视觉错觉,而且还能创造和利用视觉错觉来欺骗其他动物。
动态图像
不仅仅是果蝇和人类的研究表明,猴子、猫和鱼都可以被诱骗看到不存在的运动。
一些研究人员正在研究视觉错觉是否可以用来丰富动物园动物的生活。2019年,意大利研究人员向圈养的狮子展示了旋转蛇的错觉。三分之二的狮子与幻觉互动,就好像它在移动猎物,在圈地里咬着、拖着猎物。研究人员还报告了动物福利的改善,包括母狮有了更多的亲社会行为和更少的刻板行为。
研究人员说,他们想在更多的圈养动物身上尝试这种方法,看看视觉错觉是否能帮助动物减轻压力,从而提高它们的幸福感。
鸟类魔术师
在澳大利亚,每年春天,雄性大亭鸟都会建造和维护一种称为“求偶亭”的结构,以此来吸引雌性。求偶亭由庭院和一条通向庭院的茅草细枝隧道组成,庭院内用骨头、贝壳和石头当作装饰。当一个潜在的伴侣进入通道时,雄性会站在庭院里,一个接一个地向她展示他的物品。雌性在选择配偶之前会先拜访几间求偶亭,然后再根据其求偶亭的吸引度选择配偶。
雄性大亭鸟对它们特殊物品的排列非常讲究,它们依靠一种被称为“强迫透视”的幻觉来刺激自己。埃克塞特大学的生物学家劳拉·凯利(Laura Kelley)说: “这听起来或许没有什么意义,但你要考虑到在求爱过程中雌性会站在庭院中央的设计好的位置上,这样雄性大亭鸟就达到目的了。” 从雌鸟的角度来看,因为“强迫透视”,使得宫廷中的所有物体看起来都是相同的尺寸。因此,雌鸟可能会认为庭院比实际的要小,而雄鸟会认为它更大。
几个世纪以来,人类一直在艺术和建筑中使用强迫透视法。以迪斯尼世界的灰姑娘城堡或迪斯尼乐园的睡美人城堡为例,这两种方法都使用了强制透视技术。
她说:“砖块和窗户会随着建筑物的高度而变小,所以当你在底部时,你的大脑会被欺骗,以为建筑物比它高很多。”
这个技巧似乎对大亭鸟有效——创造更高质量的强迫透视错觉的雄性会得到更多的配偶。
被愚弄的蜥蜴
科学家们发现,能够感知到与我们有相同的视觉错觉的动物种类比以前要多得多。而其中的诀窍就是想办法知道它们看到了什么。
意大利帕多瓦大学的心理学家克里斯蒂安·阿格里罗(Christian Agrillo)决定在爬行动物身上寻找视觉错觉的证据,爬行动物是一类在视觉错觉方面未被研究的动物。在他团队的第一个实验中,他们调查了鬃狮蜥是否能感知德尔博夫错觉。在这个著名的错觉实验中,一个实心圆的大小取决于它周围圆的大小。(在现实生活例子中,人们用小盘子吃饭往往会认为他们的食物比实际的要多。)
阿格里罗说,在测试蜥蜴是否也会爱上这种错觉时,他利用了受试者对食物的热爱的特点。
他还说:“你不必训练动物。你只需观察到它对食物分量的自发偏好,如果它们被这种错觉愚弄了,它们应该更喜欢放在小盘子里的食物,而不是放在大盘子里的等量食物。”
这正是鬃狮蜥所做出的选择,这也表明了它们对视觉幻觉的敏感程度。
此后,研究人员测试了鬃狮蜥对其他同样关于大小感知的视觉错觉敏感性,例如缪勒-莱尔错觉,即两条原本等长的线条因两端箭头的朝向不同而看起来箭头朝内的线条比箭头朝外的线条要短些的现象。到目前为止,他们发现爬行动物和人类似乎有相似的感知能力。
阿格里罗表示,如果像鬃狮蜥和人类这样的两个不同物种可以感知到相同的幻觉,那么它们很可能有着相似的感知机制,要么是从共同的祖先那里遗传下来的,要么是独立进化来解决环境中的类似问题。
狡猾的乌贼
有些动物会产生自己的视觉错觉,比如伪装。埃克塞特大学的生态学家马丁·史蒂文斯(Martin Stevens)表示伪装可以帮助动物适应环境,比如雪地里的北极狐,另一种被称为“混隐色”的伪装可以伪装身体本身的形状和轮廓。
他说:“混隐色伪装能隐藏动物自身的身体特征轮廓,比如翅膀或四肢,使其更难被发现。”斑马的条纹和豹子的斑点都是很好的例子,不同的暗斑和亮斑有助于它们融入复杂的背景。
史蒂文斯测量了岸蟹的混隐色伪装,岸蟹的颜色丰富多样,生活栖息地也各不相同。他发现生活在潮池(一个视觉上复杂的环境)中的螃蟹比生活在简单视觉环境的滩涂中的螃蟹具有更高的对比度。更复杂的栖息地意味着螃蟹需要更极端的混隐色来隐藏它们的身体轮廓。
乌贼是混隐色的大师,它可以改变皮肤的颜色和图案来躲避敌人,并且创造出的图案对比度很高。更厉害的是,如果把乌贼放在棋盘上,它几秒钟内就能变换出黑白格的图案。
通过对乌贼何时产生这些图案的研究表明了视觉标志的重要性,如物体面积、对比度和边缘。
无论是在实验室还是自然界中,科学家观察得越多,就越能发现人类和动物在世界的认知方式上的相似。这提醒我们,尽管人类和动物大不相同,但我们的主观世界可能比任何人想象的都更为相似。【全文完】
作者:
编译:刘鑫雨
校改:金璐铭
这篇文章真的很引人思考,自进化为人类以来,人类好像就在生物学上和动物越走越远。政治课告诉我们,意识是人脑的机能,而非动物的。但是这篇文章让我么回归到了生物的本真上来,其实人类和动物的主观世界是有很大相似性的。
动物世界的奇妙,让人类探寻永远在路上!