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认知变异在物种中普遍存在，但其产生和维持机制不明。研究人员以孔雀鱼为对象，分析认知、行为和生理特征的协同变异。发现雌雄孔雀鱼在多方面存在差异，且认知特征与其他特征的协同变异网络存在性别特异性，这对理解认知变异的进化和维持意义重大。
在奇妙的动物世界里，认知能力的差异普遍存在。就拿小小的孔雀鱼来说，它们在认知表现上的差距十分明显，有些个体在抑制控制任务中的得分，竟然比其他个体高出 200 倍！这种差异对个体的生存和繁衍至关重要，也在物种的认知进化中扮演着关键角色。然而，科学家们一直困惑不已：这种认知变异究竟是如何产生，又是怎样维持的呢？
以往研究发现，个体在不同认知特征上的得分往往相互关联，而且认知还与行为、生理特征存在着千丝万缕的联系。同时，性别作为影响动物生活史的重要因素，也可能在认知变异中发挥作用。基于此，意大利费拉拉大学（University of Ferrara）的研究人员 Gaia De Russi、Elia Gatto 等人开展了一项深入研究，试图揭开认知变异的神秘面纱。
研究人员以具有明显性二态性的孔雀鱼（Poecilia reticulata）为研究对象，运用网络分析方法，全面探究了雌雄孔雀鱼在五种认知特征（大脑偏侧化、视觉辨别学习、空间辨别学习以及视觉和空间辨别情境下的认知灵活性）、两种生理特征（基础代谢和应激代谢）和一系列行为特征（活动、游泳速度、探索、羞怯和社交性）之间的协同变异模式。该研究成果发表在《iScience》杂志上，为理解认知变异提供了重要线索。
在研究方法上，研究人员首先精心挑选了 48 条实验用孔雀鱼，其中雌鱼和雄鱼各 24 条。这些孔雀鱼来自实验室养殖种群，生活在特定的环境中。研究人员通过多种实验对孔雀鱼的各项特征进行测定。比如，利用通风率来估算代谢水平，通过特定的行为测试评估行为特征，借助不同的学习任务衡量认知能力。之后，运用 R 语言中的相关函数和软件包，对收集到的数据进行了全面深入的统计分析，从而探究性别对特征间协同变异的影响。
在生理特征方面，研究人员发现孔雀鱼的应激通风率显著高于基础通风率。而且，性别对基础通风率有显著影响，雄鱼的基础通风率更高，不过在应激通风率上，雌雄鱼并无显著差异。这表明在基础代谢水平上，雌雄孔雀鱼存在明显不同，而在应对压力时的代谢反应差异不大。
行为特征研究中，研究人员通过探索、趋暗性和社交性测试来观察孔雀鱼的行为。在探索测试里，雄鱼的活动水平和游泳速度均高于雌鱼，不过在其他一些行为指标上，如趋触性、探索倾向等，雌雄鱼没有显著差异。在趋暗性测试中，孔雀鱼普遍偏好黑暗区域，但雌雄鱼在这一行为上同样没有明显差别。社交性测试显示，孔雀鱼喜欢和同伴待在一起，然而社交性变量在个体间的重复性不高，且雌雄鱼的社交性得分也没有显著差异。这一系列结果说明，孔雀鱼的行为特征存在一定的性别差异，但在某些方面差异并不明显。
认知特征研究结果显示，在视觉学习任务中，雄鱼达到学习标准的速度比雌鱼快；而在视觉逆转学习任务中，雌鱼的表现更优，这意味着雌鱼在视觉认知灵活性上更具优势。在空间学习任务中，雄鱼学习速度更快，但在空间认知灵活性方面，雌雄鱼没有显著差异。由此可见，雌雄孔雀鱼在认知能力上各有所长。
网络分析是这项研究的关键环节。研究人员发现，雄鱼和雌鱼的特征间协同变异模式存在显著差异。雄鱼几乎所有特征都相互关联，形成一个复杂的集群；而雌鱼的特征则来自两个线性集群。在相关性数量上，雄鱼有 12 个显著相关性，其中 8 个涉及认知特征；雌鱼有 7 个显著相关性，6 个与认知特征有关。而且，雄鱼认知特征间的协同变异更强。此外，特定认知特征与行为、生理特征的关联，以及某些特征在网络中的影响力，在雌雄鱼之间也存在明显不同。这充分表明，认知特征与其他特征的协同变异在雌雄孔雀鱼中存在明显的性别特异性。
综合来看，这项研究表明性别在孔雀鱼认知、行为和生理特征的协同变异网络中起着重要作用。雌雄孔雀鱼在特征平均值和协同变异模式上的差异，与进化假说中关于生理、行为和认知关系的快慢连续体理论相符。雄鱼较高的代谢和活动水平、更快的学习速度以及较低的灵活性，代表了连续体的快速一端；而雌鱼则在认知灵活性上表现出色。这一研究成果为理解认知变异的进化和维持提供了新的视角，揭示了性选择在认知进化中可能扮演的直接和间接角色。不过，研究也存在一些局限性，比如样本量可能不足以准确判断某些行为是否属于个性特征，社交性测试的可靠性有待提高，而且实验使用的是实验室养殖的孔雀鱼，可能会低估个体差异和协同变异。但无论如何，这项研究为后续进一步探究认知变异的奥秘奠定了坚实基础，有望推动该领域的深入发展。
