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鸽子群体凝视跟随行为:多示范者数量对凝视跟随的线性增强效应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:iScience 4.6
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本研究通过高精度运动捕捉技术,首次揭示了鸽子(Columba livia)群体中凝视跟随行为的集体效应。研究人员设计创新性实验装置,证明鸽子不仅能区分示范者的凝视目标与干扰物,其凝视跟随频率更随示范者数量呈线性增长(非饱和模式)。该发现为动物社会认知的群体动力学研究提供了新范式,发表于《iScience》。
在自然界中,群体生活的动物如何通过社会线索获取环境信息一直是进化认知科学的核心问题。凝视跟随(gaze following)作为社会注意力的关键组分,已在多种动物中被发现,但传统研究多局限于个体间互动,忽视了真实场景中群体动态的影响。鸽子作为典型的群居鸟类,其视觉系统具有独特的双凹窝(fovea)和双眼视野(binocular field)分工,为研究群体凝视跟随提供了理想模型。
德国康斯坦茨大学集体行为高级研究中心与马克斯·普朗克动物行为研究所的Mathilde Delacoux团队开发了SMART-BARN运动捕捉系统,通过追踪10只鸽子头部标记的三维运动,首次量化了群体规模对凝视跟随的影响。研究发现:(1)鸽子能特异性跟随同种个体凝视至目标物而非干扰物;(2)跟随频率随实际注视的示范者数量线性增加;(3)未发现非线性阈值效应。该成果为理解动物集体认知的量化机制提供了直接证据,论文发表于《iScience》。
关键技术包括:(1)SMART-BARN多目标运动捕捉系统(32台红外相机);(2)头部四标记点三维重建技术;(3)基于眼-喙校准的视觉场投影算法;(4)群体行为实验装置(双桌设计+管状刺激系统)。实验使用70只家鸽,分三阶段验证假设。
凝视跟随行为验证
通过改进的"测试-对照"范式(Exp.3),发现观察鸽对目标物的首次注视概率显著高于对照(p=0.015),且注视次数增加42.5%(p=0.01)。

集体效应分析
关键发现为实际注视的示范者数量(非单纯存在数量)主导效应:每增加1个示范者,观察鸽注视次数提升32.4%(p=0.003)。

讨论与意义
该研究突破传统二元交互范式,揭示:(1)群体规模通过可靠性信号增强机制影响社会注意;(2)鸽子具备数量辨别(quantity discrimination)能力,可整合多个体凝视线索;(3)侧凹窝注视的几何特性(75°方位角)支持特异性目标识别。与人类街头实验相比,鸽子未表现饱和效应,可能因最大示范者数量(9只)未达阈值。研究为理解鸟类视觉注意的群体决策机制奠定基础,提示未来需在自然群落中验证非线性效应。
局限性包括响应强度较弱(可能因习惯化)和实验室环境约束。作者建议拓展至跨物种比较,探究文化传递(cultural transmission)与集体感知(collective perception)的神经基础。这项创新工作为动物认知研究提供了群体视角的方法论框架,对理解社会信息传播的进化起源具有深远意义。
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