海豚,你是右撇子吗

2021-07-19 02:36佩吖
飞碟探索 2021年3期
关键词:向右转白海豚长轴

佩吖

点斑原海豚

此种海豚的大小、体型与体色差异极多,已鉴别出两种:一种生活在沿岸,另一种栖居在外海。沿岸型通常体型较大、较厚实,身上斑点也较多

海豚是右利手还是左利手?

这是一个很狡猾的问题,因为海豚显然没有手。但是,在研究他们是否有左右偏好问题的过程中,研究者发现了人类在感知上的奇怪现象。

人类的行为并不对称:我们大多数人习惯且擅长使用某一只手,保持平衡时重心放在某一条腿上会更容易,而那些工作生活里经常需要旋转的人(如体操运动员、舞蹈家或跳水运动员),常常更喜欢朝某一个方向旋转。

大众心理学长期讨论这种观点,人们有时将这种观点描述为左脑(分析)思维和右脑(创造)思维。尽管这种在大众中广为流传的说法并没有严谨的数据支撑,但大脑两半球的一侧优势特点已经明确,科学家将其称为偏侧化。例如,语言功能主要定位在左半球,而感受物体空间关系则主要定位在右半球。

因为大脑的每一侧都对应控制着身体的另一侧,在动物身上研究不对称行为可以为我们提供关于大脑功能的信息,对大脑的进化有更深入的了解。

中华白海豚

虽然名为“白海豚”,但刚出生的中华白海豚体呈深灰色,幼年时期呈灰色,成年后则呈粉红色。主要分布于西太平洋、印度洋,常见于中国东南部沿海。属于国家一级保护动物,素有“美人鱼”“水上大熊猫”之称

无手的不对称倾向

人们最熟悉的偏侧化无疑是左右利手,这一点曾经在动物身上做过研究,比如猴子用哪只手抓东西,狗用哪只爪子把食物从碗里扒出来等等。

但是当你研究的动物没有手(或爪子)时,该怎么做呢?如何研究像海豚这样没有手的动物的偏侧化?

事实证明,行为不对称存在多种类型,不仅有左右利手等肢体偏置,还有感觉不对称:例如我们用左眼还是右眼,会影响我们在任务中的表现,以及转向偏好:每次旋转时,我们都习惯性地转向同一个方向。因为不同行为类型的不对称,可能有不同原因,所以我们对行为不对称的研究越多,我们就有可能更全面地了解大脑偏侧化及其演变。

什么是向右转?

如何定义“向右转”,是问题变得棘手的开始。

在动物之间比较时,我们必须考虑到身体计划的转向和典型的移动方式可能不同。例如,当动物直立行走时(如人和鸟),其身体的长轴是垂直的,但当它用四肢行走时,其身体的长轴是水平的。

这意味着转向可能涉及非常不同的运动类型。对四肢行走的动物来说,转弯需要将身体的长轴压到某一侧;对两条腿走路的动物来说,转弯是在绕身体的长轴旋转;而对像海豚这种在三维空间中游荡的动物来说,上述的两种转弯都是可能的。

所以,开始研究海豚的偏侧化时,研究者们需要小心翼翼地将这两种不同类型的转弯区分开。但当研究人员一直对什么是“向右”“向左”旋转持不同意见时,他们遇到了另一个问题。经过大量讨论(有时还有争论),我们意识到,我们偶然发现了人类感知的一种奇怪现象:人类会以相反的方式解释动物旋转的方向。

要对此有所感受,请尝试做出下面的动作:首先,站起来“向右转”。然后脸朝下躺在地板上“向右滚”。你很可能会和大多数人一样,在站立的情况下右转,是将自己的右肩朝背部移动,而在躺着的情况下右转,则是将自己的右肩朝胸部移动。

也就是说,在这两种情况下,相同的指令会让你做出方向完全相反的两种旋转。是不是觉得很奇怪?而且你无法用顺时针/逆时针来解释这个问题,即使在上面的例子中,将“向右转”用“顺时针”替换,你依然会得到相同的结果。

在此之前,几乎所有关于转弯或旋转运动偏侧化的科学研究面向的都是单一方向的单一物种,如人类转弯(直立)或鲸鱼跳跃(水平),因此这个问题从未出现过。这意味着,根据不同动物的转弯取向,此前已发表的研究实际上一直在使用相反的编码系统。

在关于人类和鸟类行走的研究中,动物从右侧朝其前部移动的旋转或转弯,通常编码为左/逆时针,但在海豚和鲸鱼的研究中,同样的行为却被编码为右/顺时针 。

如果我们想考虑不同物种之间转向的偏侧化,就必须要在转向的方向上达成一致。这意味着我们需要一个新的编码系统。

新的编码系统

研究者提出的系统实际上是受到许多人在高中或大学物理电磁学中学习过的“右手规则”的启发。

根据该规则,如果将右手拇指指向电流流经电线的方向,手指的取向会显示围绕该导线流动的磁场的方向。研究者采用了此模型,创建了右手指旋转(RiFS)与左手指旋转(LeFS)编码系统。

在这个系统中,当编码者伸出的拇指沿着动物的长轴方向,即指向动物的头部时,相关手的蜷曲手指则可以描述旋转的方向。无论动物的方向或运动方向如何,我们都能够快速编码这些旋转或转弯行为。

研究者的发现

先前的一些科学论文声称,海豚表现出强烈的右倾行为不对称,类似于人类的右利手。

但是,由于“右”在早期的编码系统中并不总是意味着相同的方向,所以无法确定这种说法是否正确。为了检验这个说法的正确性,研究者观察了26只海豚中不同类型的行为不对称,例如,“它们在泻湖周围游向哪个方向”“它们用身体的哪一侧接触事物”等。

在保证区分不同类型运动的基础上,使用明确的RiFS/LeFS 编码系统,我们发现——与先前的说法相反——海豚其实没有一般的右向不对称倾向。

人们常常认为,当我们学到一些我们以前不知道的新东西时,科学进步就会发生。但是,当我们意识到我们看待事物的方式存在问题时,另一种科学进步同样在发生。在这种情况下,找出不同的看待方式,可以让我們更清楚地看到事情的本质。

正如科幻作家艾萨克·阿西莫夫曾经指出的:科学中最令人兴奋的短语,不是“我发现了”,而是“这就有意思了”。

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