卢君辉
同学们一定听过这样一个说法:“鱼的记忆只有7秒,7秒后鱼便不记得过往的事物了,所以在小小的鱼缸里它也不觉得无聊,因为每一处游过的地方7秒之后就又变成了新天地。”
那这个广为流传的说法究竟有没有科学依据?它是真理还是谣言?为了解开这一谜题,北京自然博物馆“小小研究生”班的几位同学,通过实验探究了这个说法的真伪。接下来,让我们一起看看他们是如何做实验的,通过实验他们又发现了什么。
饲养过观赏鱼的同学可能有这样的经历:如果每次投喂时敲一敲缸壁,然后撒下饵料,一段时间后,只要听到敲缸壁的声音,鱼就会马上聚集过来等待“开餐”。这是不是意味着鱼能记住“敲击声”同“喂食”之间的联系呢?为了验证这一假设,来自北京师范大学实验华夏女子中学的李涵韵同学设计了一个升级版的实验:她饲养了一些三湖慈鲷,每天用手指节快速敲缸壁,在发出清脆且急促的声音时投喂饵料;然后用手掌心拍打缸壁,在发出缓慢而沉闷的声音时进行驱赶。半个多月后,当她一敲缸壁,鱼就会立刻聚集过来;而当她一拍缸壁,所有的鱼都会立刻四散逃开。即使隔了半个多月,这些鱼仍然能做出这些反应。这说明三湖慈鲷不仅能区别不同声音,还能记住声音与“喂食”或“驱赶”的关系,并且这种记忆能维持较长的一段时间。
有的同学虽然没有敲缸壁喂食的经历,但他们发现,只要把手伸到鱼缸上方,鱼就会自动聚集到喂食区域。那它们究竟是记住了“手”呢,还是记住了“位置”呢?为了弄清这个问题,人大附中朝阳分校东坝校区的马彦辰同学设计了一个实验:他将三湖慈鲷分为两组,喂食第一组时,每次都把饵料投喂到固定位置;而第二组则不断变换投喂位置。十多天后,当他把手伸到鱼缸上方时,无论手在什么位置,第一组只会在固定位置聚集等待;而第二组则会紧紧跟随他的手移动,就算隔了许多天,这种反应依然存在。这说明三湖慈鲷既能记住食物的“固定位置”,又能记住“手”这个移动的物体。
除了“手”这个形状特殊的物体,三湖慈鲷能否区别并记住更抽象的物体呢?北京市第八中学的齐一铭同学做了这样的实验:放入长方体时进行投喂,放入与长方体相同颜色的球体时则进行驱赶。5天后,几乎所有的鱼一见到长方体就会聚集过来,一见到球体就立刻逃离。这说明三湖慈鲷能区分“长方体”和“球体”,并且记住它们同“喂食”或“驱赶”之间的关系。有趣的是,三湖慈鲷对“长方体——喂食”的记忆稳稳地持续了半个月以上;而对“球体——驱赶”的记忆则在一周后开始衰减,半个月后就已经遗忘殆尽了。齐一铭同学认为,食物是动物生存的根本,鱼对食物有着天然的强烈渴望,与食物相关联的物体就会记得更加牢靠,而“驱赶”对鱼来说不痛不痒,无关生死,所以记得不深刻。看来鱼也是“记吃不记打”呀。
既然鱼能记住立体的物体,那它们能记住平面的物体吗?西城区展览路第一小学的董思齐同学进行了这样的实验:她将三湖慈鲷分为两组,每组水面都有圆形和方形两个喂食圈,喂食第一组时,只把饵料投放到圆形喂食圈中,而喂食第二组时则随机选择一个喂食圈投喂饵料。一个星期后,每次喂食时,第一组的鱼都会齐刷刷地聚集到圆形喂食圈附近,而第二组的鱼则有些茫然,不知该去哪里,隔几天后这种现象依然存在。这很好地证明了三湖慈鲷能区分并且记住“圆形”和“方形”这样的平面图形。
董思齐同学还做了另外一个有趣的实验,她利用打了洞的隔板制作了一个简易迷宫,想测试一下三湖慈鲷能否记住迷宫路线。经过10天的训练,她发现三湖慈鲷成功穿越迷宫吃到了食物。而所用的平均时间,从最初的3分钟,逐渐降低到不足1分钟。这表明:通过训练,鱼可以对迷宫路线形成一定的记忆。
同样是迷宫,北京第二实验小学白云路分校的鹿一任同学用三湖慈鲷和金鱼两个物种分别进行了实验。经过几天的训练后她发现,两种鱼通过迷宫所用的时间都明显短于未经过训练的鱼,通过率也明显高于未经过训练的鱼,这说明了鱼可以对迷宫路线形成记忆。而当她将这两种鱼互相对比时,发现了一个有趣的现象:虽然金鱼记忆路线花费的时间要比三湖慈鲷长,但金鱼喜欢集体行动,一旦有一条金鱼顺利通过迷宫,其他金鱼也会追随“先驱者”的脚步很快通过。而三湖慈鲷虽然记忆得更快,但它们习惯独来独往,不爱亦步亦趋,通过迷宫的时间没有金鱼那么一致。这说明不同种类鱼的记忆力和性格是存在差别的。
看来不管是聪明独立的三湖慈鲷,还是木讷群居的金鱼,都不是只有“7秒”记忆,那么如果继续提高难度,它们依然能记住吗?
我们中国的汉字本质上是一种图形文字,既然鱼能够记住立体图形和平面图形,那么它们能否区别并记住不同的汉字呢?陈经纶中学本部的赵靖之同学就设计了一个创意十足、脑洞大开的实验:她选取了“一”和“”这两个差异极大的汉字,给三湖慈鲷展示“一”字时投喂饵料,展示“”字时进行驱赶。假如鱼在看到“一”时聚集,而看到“”字时逃避,那么就可以证明鱼能够区别并记住不同汉字图形。然而经过6天的训练,三湖慈鲷仍然没能对这两个汉字表现出正确的反应。难道三湖慈鲷的智力并不足以识别汉字?或是训练时间太短,没来得及形成记忆?看来只有通过更进一步的实验才能解开这个谜团了。
实践出真知,如果你也想通过实验来验证鱼的记忆力到底如何,那就开始吧!
文中参与实验的同学名单(按拼音首字母排序):
北京市西城区展览路第一小学:董思齐
北京师范大学实验华夏女子中学:李涵韵
北京第二实验小学白云路分校:鹿一任
人大附中朝阳分校东坝校区:马彦辰
北京市第八中学:齐一铭
陳经纶中学:赵靖之