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在动物实验面临可重复性危机的背景下,研究人员针对爬行类动物认知常被忽视的问题,以变色树蜥(Tokay geckos)为对象开展研究。结果发现变色树蜥能区分熟悉和陌生饲养者且行为受情境影响。该研究对理解爬行类认知及改进实验设计意义重大。
在动物的奇妙世界里,不同物种间的互动行为充满了奥秘。动物们需要识别同类或异类个体,以此做出恰当决策,这对它们在自然界的生存和繁衍至关重要。例如,雄性恒河猴在争斗中是否支持同伴,取决于接受者和攻击者的身份及优势地位;蚂蚁对不同邻居的攻击行为会因资源价值而改变。然而在科学研究领域,全球正面临着一场数据可重复性危机,即先前研究结果难以重复。在动物实验中,诸多因素如采样方式、实验环境、动物过往经历等都会影响实验结果,其中研究人员身份对动物行为的影响常被忽视。以往研究多聚焦于哺乳动物和鸟类,对爬行动物的相关研究较少,人们常误解爬行动物行为主要受先天因素驱动,而非复杂认知。为深入探究这一现象,来自德国比勒费尔德大学(Department of Behavioural Ecology, Faculty of Biology, Bielefeld University)和瑞士伯尔尼大学(Division of Behavioural Ecology, Institute of Ecology and Evolution, University of Bern)的研究人员,对变色树蜥(Gekko gecko)展开研究。他们旨在了解圈养变色树蜥在不同情境下,对熟悉和陌生饲养者的行为反应差异。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们理解爬行动物行为和认知提供了新视角,也对改进动物实验设计有着重要意义。
研究人员采用了多种关键技术方法。在模拟新奇情境时,诱导变色树蜥强直性静止(tonic immobility),通过约束蜥蜴背部并施压触发该行为,观察其反应;在模拟常规情境时,用镊子投喂活猎物,模拟日常饲养过程。实验中,运用行为编码软件 BORIS 对视频进行分析,记录相关行为数据。同时,利用贝叶斯广义线性混合模型(Bayesian generalised linear mixed model,GLMM)进行统计分析,探究不同因素对变色树蜥行为的影响。
研究结果如下:
- 强直性静止(新奇情境)实验:研究人员对 14 只成年圈养变色树蜥进行了 4 次试验。结果显示,在新奇且有压力的强直性静止实验中,变色树蜥被熟悉或陌生饲养者诱导时,行为无显著差异。无论饲养者是谁,个体在 4 次试验中的静止持续时间表现出较高的一致性,重复测量的个体一致性信度R=0.414(CIlow=0.15,95%CIup=0.74) ,去除未翻身试验后R=0.555(CIlow=0.086,95%CIup=0.815)。此外,未发现饲养者熟悉度、性别、温度、身体状况等因素对翻身概率、静止持续时间及向右侧翻身概率有显著影响,但发现个体翻身时间越长,尾巴移动的概率越高。
- 镊子投喂(常规情境)实验:对 39/37 只圈养变色树蜥进行试验,结果表明,在常规投喂情境下,变色树蜥对熟悉和陌生饲养者的反应不同,且存在性别差异。雌性变色树蜥对陌生饲养者更为谨慎,面对陌生雄性饲养者时攻击猎物的可能性更低,攻击潜伏期更长;面对陌生雌性饲养者时,攻击潜伏期也比面对熟悉雌性饲养者时长。雄性变色树蜥仅对陌生雄性饲养者表现出更谨慎的行为,对陌生雌性饲养者的行为与熟悉雌性饲养者相比无显著差异。同时,发现饲养箱温度对攻击概率和潜伏期有一定影响。
研究结论和讨论部分指出,变色树蜥能够区分熟悉和陌生的人类个体,且行为反应具有情境依赖性。在新奇、压力大的情境中,它们对不同饲养者反应相似;在常规、压力小的情境中,它们根据饲养者熟悉度和性别调整行为。这表明变色树蜥在决策时会考虑情境因素,依赖过去经验做出选择。该研究为爬行动物认知能力提供了新证据,证明它们并非仅受先天行为驱动,而是具有复杂认知。此外,研究还强调了饲养者身份对实验数据质量和研究可重复性的影响,建议在动物行为实验设计中考虑该因素,以减少测量误差,提高研究可靠性。同时,未来研究可进一步探究变色树蜥区分饲养者的线索,以及其行为偏侧化现象,这将有助于我们更全面地理解爬行动物的行为和认知机制,为相关领域研究提供更深入的理论支持。