有這么一群科學(xué)家,每天做的事就是給動物變魔術(shù)

    2024-06-28 14:59:40

或許你在社交媒體上看過這樣的視頻:人給貓變魔術(shù),例如讓桌上的小球突然消失,貓會感到十分困惑和震驚,并立刻躍起,四處尋覓消失的小球。這些視頻中的一些把戲的確用到了魔術(shù)技巧,但有些甚至完全算不上魔術(shù),在我們眼中不過是再明顯不過的假動作,卻依舊能將貓騙得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)。

就在你被視頻中貓的反應(yīng)逗得哈哈大笑時(shí),一群研究人員也對這種現(xiàn)象背后的科學(xué)原理產(chǎn)生了興趣。既然魔術(shù)的奧秘在于魔術(shù)師的高超手法、不動聲色地操縱觀眾認(rèn)知(例如轉(zhuǎn)移注意力)和巧妙地利用視覺盲點(diǎn),那么動物也會被這些技法欺騙嗎?同一個(gè)魔術(shù),人類和動物觀眾有不同反應(yīng),這是否意味著不同物種對同一個(gè)現(xiàn)象有不同期望,或是有不同的認(rèn)知方式?

才不會被騙呢

如今已在新加坡國立大學(xué)擔(dān)任助理教授的埃利亞斯·加西亞-佩萊格林,5年前正在英國劍橋大學(xué)心理學(xué)系讀博。那時(shí),他師從比較認(rèn)知學(xué)教授妮古拉·S.克萊頓。

克萊頓知道,就像魔術(shù)師欺騙觀眾那樣,許多動物也會使用欺騙性的技巧。例如,松鴉(Garrulus glandarius,一種常見的鴉科動物)會通過虛張聲勢的方式,假裝將食物藏在一處或?qū)⑹澄锒啻无D(zhuǎn)移,來避免其他生物得知食物的真正存儲之處。因此,克萊頓很好奇,魔術(shù)師那些誤導(dǎo)人類的技巧,是否也能誤導(dǎo)動物?為了測試人類魔術(shù)對松鴉的效果,作為克萊頓的研究生,加西亞-佩萊格林給松鴉表演了魔術(shù)。

松鴉

物品消失是最常見的魔術(shù)表演類型之一。為了在觀眾眼前神不知鬼不覺地掩蓋物品蹤跡,魔術(shù)師會用精妙的手法將物品隱藏在手掌中,或是以觀眾無法注意到、足夠快的速度,將物品從一只手傳遞到另一只手。這兩種方法分別名為“藏幣”(palming)和“快速傳遞”(fastpass)。

此外,魔術(shù)師還會使用一種名為“法式落幣”(Frenchdrop)的手法,讓觀眾以為物品位置發(fā)生了變化。使用這種手法時(shí),魔術(shù)師通常會先用大拇指、食指和中指拿起物品,向觀眾展示,隨后用另一只手假裝拿走該物品(通過遮住這只手的拇指,可以讓觀眾相信物品真的被拿走了)。盡管在觀眾視角中,物品應(yīng)該已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了第二只手,但實(shí)際上,魔術(shù)師在假裝拿取的同時(shí),已經(jīng)讓物品掉落在了原來那只手的手掌中。

在發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)的研究中,加西亞-佩萊格林給6只松鴉表演了這3種魔術(shù)。每次實(shí)驗(yàn),加西亞-佩萊格林都會用一只手向松鴉展示食物,而后使用魔術(shù)技法,最后讓松鴉觀眾猜測:食物在哪只手中?這些松鴉已經(jīng)過訓(xùn)練,會用喙啄它們認(rèn)為藏有食物的手。

藏幣、法式落幣和快速傳遞

結(jié)果,松鴉成功地被加西亞-佩萊格林表演的快速傳遞技法迷惑住了,最終選擇的準(zhǔn)確性只有23%。但是,它們卻能輕而易舉地識別出加西亞-佩萊格林的法式落幣技法,相對準(zhǔn)確地找到藏有食物的那只手,準(zhǔn)確率高達(dá)70%。

然而,當(dāng)加西亞-佩萊格林表演藏幣魔術(shù)時(shí),出現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象。如果加西亞-佩萊格林正常表演魔術(shù),松鴉能以60%的準(zhǔn)確率猜中藏有食物的手,如果加西亞-佩萊格林把手部動作放慢,松鴉的準(zhǔn)確率會進(jìn)一步上升。然而,如果加西亞-佩萊格林表演的是一場“假魔術(shù)”(即用和藏幣魔術(shù)一樣的手部速度,但不用魔術(shù)技法,而是真的將食物轉(zhuǎn)移到另一只手中),松鴉卻表現(xiàn)得像是在隨機(jī)選擇一般,準(zhǔn)確率變成了43%。

作為對照,加西亞-佩萊格林還邀請了80名人類參與者觀看同樣的表演。結(jié)果,人類參與者判斷的準(zhǔn)確性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于松鴉,對于快速傳遞、法式落幣和藏幣,人類準(zhǔn)確判斷的比例只有13%、25%和28%。

加西亞-佩萊格林認(rèn)為,對于人類和松鴉,快速傳遞與藏幣和法式落幣是兩類不同的魔術(shù)。利用快速傳遞欺騙觀眾,靠的是物體的快速運(yùn)動,只要速度夠快,就能同時(shí)欺騙松鴉和人類觀眾。而且,由于鳥類和人類的視覺能力不同(鳥類同時(shí)具有雙眼和單眼視覺),因此特定方式的快速傳遞魔術(shù)可能更容易欺騙松鴉。

然而,人類之所以會被藏幣和法式落幣欺騙,是因?yàn)槲覀儠鶕?jù)過往的經(jīng)驗(yàn),對特定動作的結(jié)果有一定預(yù)期。松鴉沒有像人一樣的雙手,對手部動作會產(chǎn)生怎樣的后果并無太多經(jīng)驗(yàn),因此在觀看這兩種魔術(shù)時(shí),松鴉可能會產(chǎn)生和人類不同的期望。

例如,松鴉在觀看藏幣魔術(shù)時(shí)的判斷較為準(zhǔn)確,在觀看假藏幣魔術(shù)時(shí)卻無法判斷,這說明在這種條件下,松鴉判斷食物所藏之處的依據(jù)并非實(shí)驗(yàn)人員的手部運(yùn)動。而松鴉在觀看法式落幣魔術(shù)時(shí)的高超表現(xiàn),則說明它們和人類不同,沒有對手部機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生后果的期望。

有手也不一定行

既然如此,擁有雙手的非人動物是否會被法式落幣魔術(shù)欺騙呢?為了回答這一問題,加西亞-佩萊格林又給金腹卷尾猴(Sapajus xanthosternos)、洪堡松鼠猴(Saimiri cassiquiarensis)和普通狨猴(Callithrix jacchus)表演了法式落幣魔術(shù),并在魔術(shù)過程中使用了兩種不同的假動作——精準(zhǔn)抓握和用整個(gè)手掌抓握(即沒有手指捏合動作的抓握,且用于抓握的手不遮擋大拇指)。

從左到右依次為金腹卷尾猴、洪堡松鼠猴和普通狨猴

在這項(xiàng)發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》(Current Biology)的研究中,加西亞-佩萊格林發(fā)現(xiàn),金腹卷尾猴和洪堡松鼠猴非常容易被精準(zhǔn)抓握的法式落幣魔術(shù)欺騙(準(zhǔn)確率分別為19%和6%),就像人類一樣,而普通狨猴似乎不受影響(準(zhǔn)確率為94%)。但是,當(dāng)加西亞-佩萊格林使用整只手抓握的方式假裝拿走手中的物品時(shí),3種猴子都會被欺騙,金腹卷尾猴、洪堡松鼠猴和普通狨猴的準(zhǔn)確率分別為19%、6%和6%。

為什么會有這樣的區(qū)別呢?原來,同樣是猴子,但這3種猴具有不同的手部結(jié)構(gòu)和能力。卷尾猴不僅能單獨(dú)控制手指,而且具有對生拇指(opposable thumb),即大拇指能輕松碰到其他手指的指尖,這使得卷尾猴能用拇指和食指精準(zhǔn)抓握;松鼠猴的拇指僅部分對生,手部靈巧程度遜于卷尾猴,但它們也能在特殊情況下使用工具;然而,由于完全沒有對生拇指結(jié)構(gòu),狨猴的手則十分“笨拙”,通常只能用于爬樹或挖洞,或是使用整個(gè)手掌抓握,而無法通過捏合來精準(zhǔn)地操縱物體。

盡管松鼠猴的手指不能精準(zhǔn)抓握,但它依然會被法式落幣魔術(shù)欺騙,這說明動物要對特定動作的后果產(chǎn)生期望,未必需要自己能完成這個(gè)動作,只要它有類似動作的經(jīng)驗(yàn)(例如松鼠猴的“偽”精準(zhǔn)抓握),能理解相關(guān)的因果關(guān)系即可??墒?,完全沒有類似經(jīng)驗(yàn)的狨猴就無法理解精準(zhǔn)抓握的法式落幣魔術(shù)的樂趣了。

精準(zhǔn)抓握和用整個(gè)手掌抓握的法式落幣魔術(shù)

除了這些魔術(shù),克萊頓課題組的成員還給動物變過“把蟲子變成奶酪”等魔術(shù)。如今,魔術(shù)相關(guān)的生物學(xué)正慢慢變成一個(gè)新興的研究領(lǐng)域,成為了科學(xué)家理解人和動物的感知盲點(diǎn)和認(rèn)知處理障礙的全新窗口。

來源:環(huán)球科學(xué)

責(zé)編:邱訪蓉

一審:黃帝子

二審:姚瑤

三審:王明輝

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