bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Αυτό το εργαλείο Sniper που χρησιμοποιεί άλλαξε τη γνώμη μας για τα ψάρια

Λίγα ζώα είχαν τις γνωστικές τους ικανότητες κακοποιημένες όπως τα ψάρια. Οι μύθοι σχετικά με τη θαμπότητά τους αφθονούν—αναμφίβολα έχετε ακούσει αυτόν για τις αναμνήσεις τριών δευτερολέπτων των χρυσόψαρων.

Έχετε ακούσει, όμως, και αυτό για τους γκόμπι που απομνημονεύουν την τοποθεσία πισινών βράχου; Ή το κυνήγι πέστροφας κοραλλιών σε συνεργασία με σμέρνες; "Δεν είναι λιγότερο έξυπνα ή εξελιγμένα από τα χερσαία ζώα", είπε ο Αυστραλός βιολόγος Culum Brown στο Vox αυτό το καλοκαίρι.

Μεταξύ των λόγων που αργήσαμε να καταλάβουμε τη νοημοσύνη των ψαριών είναι ότι η συμπεριφορά των ψαριών μπορεί να είναι δύσκολο να κατανοηθεί. Δεν αλληλεπιδρούμε συχνά μαζί τους στο υδάτινο περιβάλλον τους και διαβάζονται πολύ πιο δύσκολα από ό,τι, ας πούμε, ένας χιμπατζής. «Δεν έχουν πολύ εκφραστικά πρόσωπα», λέει η Virginia Morell, συγγραφέας του Animal Wise . "Έχουν άλλους τρόπους επικοινωνίας της ψυχικής τους κατάστασης."

Εισαγάγετε Toxotidae , η οικογένεια που έχει κάνει περισσότερα από οποιαδήποτε άλλη για να επιδείξει τη γνώση των ψαριών:το τοξότη.

Το Archerfish - πλάσματα σε σχήμα αιχμής βέλους που περιφέρονται στα υφάλμυρα νερά της Νοτιοανατολικής Ασίας και της Αυστραλίας - έχουν μια μοναδική μέθοδο σύλληψης της λείας τους:Όπως και μικροσκοπικοί εκτοξευτές βλημάτων επιφανείας-αέρος, εκτοξεύουν πίδακες νερού που χτυπούν ανυποψίαστα έντομα από το φύλλωμα και μέσα το νερό, όπου τους καταβροχθίζουν οι τοξότες. Για τους επιστήμονες που μελετούν τα μυαλά των ζώων, αυτή η σκοποβολή δεν είναι απλώς εντυπωσιακή, είναι ένα ανεκτίμητο βοήθημα για την έρευνα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα βλήματα καθιστούν εύκολο να διακρίνει κανείς πού κατευθύνεται η προσοχή ενός τοξότη και αν μπορεί να εκτελέσει εργασίες οπτικής διάκρισης, όπως η διάκριση διαφορετικών αντικειμένων. «Με τον ίδιο τρόπο που μπορείτε να εκπαιδεύσετε έναν σκύλο - δίνοντάς του ένα κομμάτι τροφή και βάζοντάς τον να καθίσει - μπορείτε να εκπαιδεύσετε έναν τοξότη να πυροβολεί, για παράδειγμα, έναν κόκκινο κύκλο αντί για έναν μπλε κύκλο», λέει η Cait Newport, PhD. υποψήφιος στο Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ στην Αυστραλία που σπουδάζει νευροαιθολογία ψαριών.


Δεν είναι περίεργο, λοιπόν, ότι το ψάρι τοξότης είναι ίσως το πιο μελετημένο ψάρι στον τομέα της γνώσης των ζώων. Μεταξύ των κορυφαίων υποστηρικτών τους είναι ο Stefan Schuster, ένας ευτυχισμένος Γερμανός νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Bayreuth που άρχισε να δουλεύει με τα πλάσματα κατά λάθος:Όταν ένας προμηθευτής του έστειλε κατά λάθος ένα τεράστιο οικιακό ενυδρείο που δεν χωρούσε στο διαμέρισμά του, έφερε τη δεξαμενή στο εργαστήριό του, όπου μελετούσε τη λήψη αποφάσεων στα ηλεκτρικά ψάρια. Στην αρχή, οι τοξότες δεν ήταν υποκείμενα αλλά κατοικίδια ζώα, που ζούσαν στο μεγάλο ενυδρείο. Τελικά ο Σούστερ συνειδητοποίησε ότι ήταν ο τέλειος οργανισμός για τους σκοπούς του. "Είναι σχεδόν αδύνατο να χάσετε ότι κάτι είναι πραγματικά ιδιαίτερο με αυτά τα ψάρια", λέει.

Με την πάροδο των ετών, ο Schuster έχει τεκμηριώσει μια ευρεία γκάμα από εξαιρετικές ικανότητες τοξότης, καμία πιο αξιοσημείωτη από την κοινωνική μάθηση. Στην άγρια ​​φύση, οι τοξότες πυροβολούν συνήθως σκαρφαλωμένα έντομα. στο εργαστήριο, ωστόσο, ο Schuster εκπαίδευσε μερικούς από αυτούς να πυροβολούν κινητούς στόχους μετακινώντας αργά αντικείμενα πάνω από την επιφάνεια της δεξαμενής. (Για να ολοκληρώσουν την πρόκληση, τα ψάρια επινόησαν δύο διαφορετικές στρατηγικές:Έμαθαν να πυροβολούν όπου ο στόχος ήταν πηγαίνοντας να είναι, και υιοθέτησαν έναν ελιγμό «στροφή και πυρκαγιά» με τον οποίο τα σώματά τους περιστρέφονταν καθώς οι στόχοι μετατοπίζονταν.) Στη συνέχεια, είχε μια ομάδα τεσσάρων ψαριών, που προηγουμένως δεν μπορούσαν να κάνουν αυτές τις δύσκολες βολές, παρακολουθούσαν έναν έμπειρο τοξότη να πυροβολεί αντικείμενα σε κίνηση. Όταν δοκίμασε ξανά τους τέσσερις παρατηρητές, διαπίστωσε ότι είχαν μάθει να χτυπούν κινούμενους στόχους απλώς μελετώντας τον έμπειρο συναθλητή τους, όπως ένα άτομο που καταλαβαίνει πώς να πυροβολεί το σκίτσο βλέποντας έναν φίλο να ανατινάζει πήλινα περιστέρια.

Όπως αποδείχθηκε, ο κόσμος δεν ήταν αρκετά έτοιμος για την έρευνα του Schuster. Εξάλλου, ακόμη και οι χιμπατζήδες αγωνίστηκαν με την κοινωνική μάθηση και οι επιστήμονες που εξέτασαν το έργο του Σούστερ δυσκολεύτηκαν να πιστέψουν ότι τα ψάρια με μικρό εγκέφαλο ήταν ικανά για τέτοια κατορθώματα. Κάθε βολή τοξότης απαιτεί μια σειρά από πολύπλοκους υπολογισμούς:Τα ψάρια όχι μόνο πρέπει να στοχεύουν τους πίδακες νερού τους αντισταθμίζοντας τη διάθλαση και την απόσταση, αλλά πρέπει επίσης να προσδιορίζουν ακριβώς πού θα προσγειωθεί το θήραμά τους, ώστε να μπορούν να νικήσουν άλλα ψάρια στο σημείο . (Βλέπε την εξαιρετική ανάλυση του Aatish Bhatia για τη φυσική του χτύπημα του τοξότη.) Μερικοί ερευνητές απέρριψαν αυτόν τον λογισμό ως το βασικό ένστικτο ενός πρωτόγονου εγκεφάλου. «Στους ανθρώπους, θα βλέπαμε αυτές τις γρήγορες αποφάσεις ως σημάδι μεγάλης ευφυΐας — αλλά οι επικριτές [του Σούστερ] λένε ότι οι τοξότες τους κάνουν επίσης γρήγορα», λέει ο Morell. «Αυτό δείχνει απλώς την προκατάληψη μας. Θέλουμε να είμαστε το μόνο είδος ικανό να κάνει αυτά τα πράγματα.”

Αυτές τις μέρες, ο Schuster διεξάγει απλοποιημένα πειράματα κοινωνικής μάθησης που αναμένει ότι θα είναι πιο ευχάριστα στους σκεπτικιστές. Μελετά επίσης πώς οι τοξότες σχηματίζουν τους πίδακες νερού τους και έχει βρει ότι τα πλάσματα διαμορφώνουν τη διάμετρο του στόματός τους για να προσαρμόσουν το σχήμα και την ταχύτητα των ρουκετών νερού τους ανάλογα με την απόσταση της βολής.

Αυτή η ανακάλυψη θα πρέπει να εντυπωσιάσει ακόμη και τους πιο ένθερμους επικριτές της νοημοσύνης των ψαριών. «Σύμφωνα με τους πιο αυστηρούς ορισμούς της χρήσης εργαλείων, το ζώο πρέπει να διαμορφώσει το εργαλείο με έναν συγκεκριμένο τρόπο εργασίας», λέει ο Schuster. Ένας χιμπατζής που βυθίζει ένα ραβδί σε ένα τύμβο τερμιτών, για παράδειγμα, είναι λιγότερο ξεκάθαρα χρήστης εργαλείου από έναν χιμπατζή που μασάει πρώτα το ραβδί σε έναν ανιχνευτή με μύτη με βούρτσα που είναι καλύτερος για να πιάνει έντομα. «Με αυτό το πρότυπο, το Archerfish δεν μπορούσε να ονομαστεί ως χρήστης εργαλείων πριν. Αλλά τώρα που ξέρουμε ότι προσαρμόζουν το τζετ για διαφορετικούς στόχους, μπορούμε να είμαστε στην ασφαλή πλευρά και να πούμε, ναι, αυτό είναι πραγματικά ένα παράδειγμα χρήσης εργαλείου». Τοψαροψαριά, με άλλα λόγια, διαμορφώνει το νερό με τον τρόπο που ένας άνθρωπος μπορεί να χειριστεί ένα δόρυ.


Είναι, λοιπόν, οι τοξότες οι ιδιοφυΐες του ψαρόψαρου; Όχι ακριβώς:Η Cait Newport λέει ότι άλλα είδη είναι σε θέση να εκτελούν εξίσου απαιτητικές εργασίες. «Οι συμπεριφορές που έχουμε δει σε τοξόψαρο είναι συγκρίσιμες με χρυσόψαρα», μου είπε. Πέρυσι, το Newport Newport έδειξε ότι το τοξότης μαθαίνει να κάνει διάκριση μεταξύ διαφορετικών ερεθισμάτων—μια αξιοσημείωτη ικανότητα, αλλά μια ικανότητα που φαίνεται να έχουν όλα τα ψάρια που δοκιμάστηκαν. Το Νιούπορτ εντυπωσιάζεται εξίσου από τη συμπεριφορά άλλων ειδών, όπως τα πιο καθαρά κρούστα που εκτελούν τελετουργίες για να πείσουν τα αρπακτικά να αφήσουν τα μανιτάρια να ξεκολλήσουν παράσιτα.

Το Νιούπορτ μπορεί επίσης να προσκρούει σε ορισμένα όρια της νόησης του τοξότη. Σε ένα πείραμα που δημοσιεύθηκε αυτή την άνοιξη, το εργαστήριό της διερεύνησε αν το τοξοειδές είναι ικανό να "εκμάθηση εννοιών", την ικανότητα να τοποθετεί διάφορα ερεθίσματα σε διαφορετικές κατηγορίες συμφραζομένων. (Μέχρι στιγμής η εκμάθηση εννοιών έχει αποδειχθεί σε πρωτεύοντα και κάποια πτηνά.) Για να μετρήσει αυτήν την ικανότητα, ο Νιούπορτ διεξήγαγε ένα ζευγάρι δοκιμών, συμπεριλαμβανομένου αυτού που ονομάζεται τεστ "Odd-One-Out". Έχοντας μάθει να πυροβολεί, ας πούμε, το σχήμα ενός αστεριού ανάμεσα σε τρία τετράγωνα, θα μπορούσε ο τοξότης να εφαρμόσει την ίδια ιδέα - να φτύσει το ασυνήθιστο αντικείμενο - για να χτυπήσει ένα Χ ανάμεσα σε τρία τρίγωνα;

Τα ψάρια, όπως αποδείχθηκε, δεν έκαναν το άλμα. Ο Νιούπορτ εικάζει ότι το να ξεχωρίζουν οπτικά ασυνήθιστα αντικείμενα δεν είναι οικολογικά σχετικό με τοψαροψαριά - ίσως φτύνουν τα πάντα και αποφασίζουν αν θα καταπιούν το θύμα τους μόνο αφού το γευτούν. Αντίθετα, το Newport πιστεύει ότι άλλα ψάρια, όπως ένα αρπακτικό κοραλλιογενών υφάλων που ονομάζεται dottyback (Pseudochromis fuscus ), μπορεί να αποδειχθεί καλύτερα σε δοκιμές όπως το "Odd-One-Out", καθώς τα αρπακτικά στοχεύουν συχνά το θήραμα που φαίνεται διαφορετικό από τα άλλα ψάρια ενός κοπαδιού.

Ακριβώς όπως οι άνθρωποι μπορούν να κάνουν νοητική γυμναστική που δεν μπορούν άλλα θηλαστικά -και το αντίστροφο- έτσι, επίσης, είναι πιθανό διάφορα είδη ψαριών να έχουν εξελίξει διαφορετικές μορφές νοημοσύνης με βάση την οικολογία και το περιβάλλον τους. Και κανείς που εργάζεται με τοξότες δεν αμφιβάλλει ότι έχει κατακτήσει την χαρακτηριστική συμπεριφορά του. «Αν υπάρχει έστω και μια μικροσκοπική ρωγμή κάτω από το καπάκι της δεξαμενής, θα αρχίσουν να το φτύνουν», λέει ο Newport. «Τους αρέσει να χτυπούν τον υπολογιστή μου, το κινητό μου, το πρόσωπό μου. Θα χτυπήσουν ό,τι μπορούν να φτύσουν."

Ο Ο Ben Goldfarb είναι περιβαλλοντικός δημοσιογράφος και ανταποκριτής στο Σιάτλ στο High Country News. Δημοσιεύει στο Twitter @ben_a_goldfarb.


Τι είναι το Xenobot και γιατί είναι τόσο ιδιαίτερο;

Το Xenobot είναι ένα ζωντανό ρομπότ φτιαγμένο από ζωντανά κύτταρα. Η διαμόρφωση και το στυλ κίνησής του έχουν σχεδιαστεί από εξελικτικούς αλγόριθμους σε έναν υπερυπολογιστή. Τι θα γινόταν αν συνδυάζαμε την πρόσφατη πρόοδο που έχει σημειωθεί στους τομείς της υπολογιστικής τεχνολογίας και της βιοτε

Διαφορά μεταξύ Αυτοσωμικού και Χ-συνδεδεμένου

Κύρια διαφορά – Αυτοσωμικό έναντι X-συνδεδεμένο Το αυτοσωματικό και το X-συνδεδεμένο είναι δύο τύποι μοτίβων κληρονομικότητας που περιγράφουν την κληρονομικότητα ενός συγκεκριμένου γενετικού χαρακτηριστικού από τη μια γενιά στην άλλη. Η κύρια διαφορά μεταξύ αυτοσωμικού και συνδεόμενου με Χ είναι ότι

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Entamoeba Histolytica και Giardia Lamblia

Η κύρια διαφορά μεταξύ Entamoeba histolytica και Γιάρντια λάμπλια είναι ότι Ε. histolytica είναι ένας εξαιρετικά λοιμογόνος και διεισδυτικός οργανισμός που προκαλεί αμοιβίαση ενώ ο G. λάμπλια προκαλεί γιαρδίαση με σοβαρή οξεία διάρροια έως χρόνια διάρροια. Ε. histolytica και G. λάμπλια είναι δ