我們如何知道魚類有沒有感覺?

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Image caption 魚類可能也有感覺

幾個世紀以來,關於除人類之外的其他動物是否也有思維和感覺這個問題,始終存在很大爭議。我們多數人都認同人類具有某種程度的意識。所謂意識,可以簡單地定義為一種體驗思維和情緒的能力。但還有哪些物種也擁有意識,卻是一個頗具爭議的未決問題。

我們還可以提出其他問題:是否存在不同程度的意識?其他生物的感受是否與人類相似?很多人或許認為,海豚和鹿都能感知情緒,但魚類、蟲子或植物是否也具備這種能力呢?

這便引出了科學家面臨的另外一個關鍵問題:如何才能了解動物或植物的感受?我和我的同事最近進行了一項研究,希望找到某種方式來回答這個問題。我們發現,魚類比我們想像得更有可能體會到情緒。

關於非人動物是否具備情緒或意識這個命題,科學家曾經使用過很多主張或反對這觀點的理由。例如,認為魚類不具備這種能力的人指出,它們的大腦容量較小,構造較為簡單,而且缺乏大腦皮層,無法像哺乳動物一樣進行太多高層次的信息處理。

他們認為,魚類並沒有顯示出太多的學習和記憶能力,而且行為模式非常簡單。持有這種觀點的人認為,雖然魚類面對不利環境時展現出的行為不只是失控反射,但仍然十分簡單,而且沒有或只有很少情緒內容。

持有不同觀點的人認為,魚類有可能具備情緒或意識——原因有許多。例如,杏仁體和海馬體對哺乳動物產生情緒和學習能力起到了關鍵作用,而儘管魚類的大腦結構不同於哺乳動物,但其中的一些結構仍然與哺乳動物的這兩個大腦部位有著相同的進化起源。如果這些部位受到破壞,魚類和哺乳動物的行為將會受到相似的影響,表明它們有著相似的作用。

還有許多研究明確顯示,魚類擁有令人驚訝的學習能力,而且可以利用這些能力來支持一整套複雜的行為。許多魚類都可以通過記憶心理地圖的方式完成複雜的導航任務。

還有一些魚類可以通過觀察和記憶潛在競爭對手之前的打鬥行為,計算出自己與之打鬥的勝率。有些魚類甚至能夠製造和使用工具,例如,借助鐵砧打開雙殼貝。

我們現在還知道,魚類能夠察覺醋酸等傷害性刺激物,並對其作出反應。這些化學物質也會對哺乳動物構成傷害。單純借助簡單的反射是無法實現這種行為的,還需要借助精神狀態的轉變才能做到。

有一個特徵可以用於判斷某種動物是否具有意識,那就是應激性體溫升高,也稱「情緒性發燒」。這種物理反應與感染引起的發燒類似,但觸發因素卻變成了緊張的環境。簡單來說,體溫會因為緊張而升高。

科學界直到最近還一直認為,在脊椎動物中,只有羊膜動物(哺乳動物、鳥類和爬行動物)會出現情緒性發燒,所以具備意識。這種觀點的基礎在於,之前的研究表明,蟾蜍和金魚不會出現這種發燒狀況。

但我和我的同事卻通過一項實驗證偽了這項結論。我們將斑馬魚限制在魚缸中心的一個小網裏,以此營造緊張環境。由於魚類是冷血動物,因此需要轉移到環境溫度與其內部生理環境匹配的地方。所以,在經歷了緊張的形勢後,它們應該會轉移到溫度更高的水域 。

魚類可能擁有知覺和意識。在網中停留了15分鐘後,這些被困的斑馬魚獲得了自由,可以在魚缸的不同格子間自由遊動——每個格子都被加熱到不同的溫度。緊張的斑馬魚在溫度較高的水域停留的時間明顯超過其他沒有暴露在緊張環境中的斑馬魚,這表明它們的體溫升高了2至4攝氏度——這正是由情緒性發燒引起的。

某些魚類會出現情緒性發燒,並不意味著所有魚類都是有意識的動物。但這的確表明,那些認為魚類沒有感覺的人不能繼續用「魚類不具備情緒性發燒的能力」作為自己的論據。與此同時,魚類的形像也變得更加複雜,它們或許也是一種具備知覺和意識的動物——至少在一定程度上的確如此。

最重要的在於,我們對脊椎動物的情緒和意識進化過程的認知將會受到影響,而我們在保護魚類福利問題上的各種觀點同樣也會因此改變。

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(責編:友義)

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