鱼能记住光照刺激吗？

李琢如

真理？谣言？

我们在调侃一个人总是忘事时会说：“你是鱼吗？记性怎么那么差。”《海底总动员》中患有健忘症的蓝倒吊鱼多莉转头就会忘记自己要干什么，连回家都要朋友陪着……“鱼的记忆只有7秒”似乎成了一种广为流传的说法，大家普遍认为鱼是一种记性很差的动物，也没有猫、狗这些哺乳动物聪明。

我曾经也对这个说法深信不疑，但后来在养鱼的过程中，逐渐对这个说法产生了怀疑。我发现鱼的很多行为似乎都表明它们可能有较长期的记忆力，比如一到固定喂食的时间，它们就会浮在水面上等待，难道鱼能记住“开饭时间”？当把手伸到鱼缸上方时，它们会争先恐后地聚拢过来，难道它们能记住“手＝食物”？

鱼究竟有没有长期记忆的能力呢？这让我感到十分困惑。

化身“小小研究生”

2022年暑假，我看到北京自然博物馆“小小研究生”科学探究班的招生公告，这次探究的恰恰就是困扰了我很久的问题——鱼的记忆真的只有7秒吗？如果能亲手通过实验解决这个问题，那该多棒！于是我毫不犹豫就报名了。

面试前，我非常紧张，看着一个又一个的小朋友进进出出，我好害怕不能被录取！但同时还有一点点期待和兴奋。终于轮到我了！我略带胆怯地走进面试室。但面试的整个过程就像聊天一样，我从容不迫地回答一个又一个问题。

面试结束后没多久，爸爸告诉我，我被录取了！我终于可以成为“小小研究生”，去探究“鱼的记忆真的只有7秒吗”这个问题了！

确定方向，开始实验

正式开班，我和其他几位同学带着“鱼的记忆真的只有7秒吗”这个问题，在老师的带领下进入水族馆。

我们观察到了投喂时各类鱼的反应：鲨鱼会聚集到特定的投喂区域不停打转，巨骨舌鱼会并排等在投喂口前，眼巴巴地等待饲养员……在饲养员的介绍下，我们得知了这些鱼经历了多年的定时、定点投喂训练，只要临近开饭时间，或看到饲养员，或听见脚步声、开栅栏的声音，它们就会自动聚集过来。即使停食一天，它们仍会有这样的反应。这些现象都让我越来越相信鱼是有长期记忆的。

同学们经过讨论交换了看法，大家都倾向于认为鱼是有长期记忆的，接下来就是要通过实验来验证了。在实验开始前，老师教会了我们如何设计科学实验，比如设置对照、控制变量、有足够的样本数量等重要原则，并且还发给我们一些参考资料，要求大家寻找自己感兴趣的研究方向。我脑子里灵光一闪，突然想起在家里养鱼时，在喂食前只要一打开灯，鱼就会围过来。那么鱼可以记住光照吗？它们又能记住多久呢？

考虑到很多动物有趋光性，为了排除光照可能对鱼有天然的吸引力，我决定反其道而行之，看看鱼能不能记住光照和驱赶之间的联系。

实验组：每次光照时用木棍加以驱赶。

对照组：不进行光照，只是进行与实验组同等次数的驱赶。

经过一段时间的训练后，如果实验组的鱼每次受到光照就四散逃开，而对照组的鱼无动于衷甚至聚集过来，那就可以证明鱼能对“光照”形成记忆，之后每隔几天再重复测试，看它们的记忆能维持多长时间。

实验方案得到老师的肯定后，我从博物馆把饲养箱、过滤器等一批饲养器材带回了家，组装完毕后放上水。组装好的饲养箱经过几天的运行和晾晒，终于迎来了实验的主角：一批三湖慈鲷鱼。经过几天的饲养，待它们适应新环境后，实验正式开始。我按之前的计划每天对它们进行光照和驱赶训练，并且用手机拍视频进行记录。

得出結论，击破谣言

实验从2022年7月24日正式开始，我每天用手电筒对三湖慈鲷进行光照，每次打光的同时将木棍伸入水中对鱼进行驱赶，每次实验过程都会用手机全程拍摄视频进行记录。训练持续到第13天时，也就是8月6日，实验组的所有三湖慈鲷一看到光照就立刻表现出逃离行为。至此，记忆训练完成，在这之后就不再对鱼进行“光照——驱赶”训练，而是每隔两三天，测试一下鱼对光照的反应，看看它们的记忆究竟能持续多久。

实验一直持续到暑期末，我将众多原始数据和视频资料仔细回看并统计，得到了如下统计图：

从表1可看出：训练前（7月24日前），67%～83%的三湖慈鲷天然地表现出趋光性，而13天的训练完全扭转了这种天然的反应；8月6日后，100%的三湖慈鲷受到光照后表现出逃避行为。而且，即使训练已经停止，10天以后仍有超过80%的鱼见到光会逃避。这就足以证明：三湖慈鲷对光照的记忆至少可以持续10天。“鱼的记忆只有7秒”是个彻头彻尾的谣言！人们对鱼类的误解实在是太深了！

表1 训练前后鱼对光照的反应情况

意外收获

在实验过程中， 我无意中发现了一个有趣的现象：记忆形成后，在木棍伸进水中的瞬间，所有的鱼会四散逃开，反应十分强烈；而我用手电筒打光时，虽然鱼也有逃避反应，但是并没有见到木棍时那么强烈。因此，我特意回放视频，重新整理了训练完成后三湖慈鲷“受到光照”和“看到木棍”时表现出逃避行为的情况，将逃避反应程度分为“强烈”“中等”“较弱”三个等级，并将反应“强烈”的数据整理成图：

表2 鱼分别对“看到木棍”和“受到光照”时表现出的“强烈”反应

从表2可看出：记忆形成后，100%的三湖慈鲷见到木棍时会立刻表现出强烈的逃避反应，且这种强烈反应在13天的实验中一直存在。而在受到光照时仅有56%的三湖慈鲷表现出强烈的逃避反应，而且随着时间的推移，这种比例越来越低，直至降为0%。

之所以会出现这种情况，在我看来是因为当三湖慈鲷受到驱赶刺激时，它们直观感受到的刺激物是木棍，因此木棍属于“直接刺激物”。而光照是伴随驱赶动作发生的，属于“间接刺激物”。三湖慈鲷对“直接刺激物”容易形成强烈的、持久的记忆，而对“间接刺激物”形成的记忆则相对较弱、难以持久。就像我们自己亲手做过的实验印象特别深刻，可能很多年都忘不了，可是从书中看到的知识如果没有实践，可能很快就会遗忘。看来真是应了那句“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”！

答辩会与思考

研究獲得了圆满成功，但“小小研究生”活动还没有结束，我又花费了几天将实验过程和结果整理成一篇小论文。终于迎来了论文答辩的日子，同学们一个个上台分享自己的研究成果，回答评委专家的问题。轮到我了！我胸有成竹地走到了讲台上，镇定自若地讲述着实验的过程、结果和结论。因为这全过程都是我一点点亲手完成的，所以对它们简直太熟悉了。答辩完成后，我也认真听了其他同学的研究成果：有的发现鱼能记住迷宫路线，有的发现鱼能区分并记住不同声音的振动，有的发现鱼能区分并记住不同形状的几何体……大家的实验丰富而精彩，真让我大开眼界！现在我可以十分肯定地告诉所有人，“鱼的记忆只有7秒”这个说法就是个彻头彻尾的谣言！鱼远比我们想象中要聪明！

（指导教师：北京自然博物馆 卢君辉）