综述:地图与指南针导航:动物地图的机制与个体发生

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Animal Behaviour 2.3

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  这篇综述通过"杯子任务"范式研究了狼(Canis lupus)和犬(Canis familiaris)的推理能力,发现两者主要依赖刺激显著性(salience effect)和近因效应(recency effect)而非真正的因果推理(inferential reasoning),建议未来研究采用自动化触屏装置(touchscreen-based apparatuses)来减少干扰因素。

  

动物认知研究中的推理能力探索

方法
本研究在奥地利Ernstbrunn的狼科学中心(WSC)进行,采用改良版"杯子任务"范式。实验对象包括10只狼和11只犬(5只群养犬和6只宠物犬)。实验装置包含一个带有可伸缩目标和隔帘的测试台,使用两个塑料花盆作为容器,通过橡筋带固定在木杆上实现隐蔽摇晃。

实验设计了四种条件:全信息条件(摇晃两个杯子)、肯定后件条件(仅摇晃有食物杯子)、否定后件条件(仅摇晃空杯子)和无信息条件(不摇晃杯子)。每种条件都通过随机顺序呈现,以避免位置偏好。实验过程使用GoPro Hero 4相机记录动物选择行为。

主要发现
在"肯定后件"条件下,狼和犬的表现均显著高于随机水平(狼:64.4%;犬:72.7%),但在"全信息"条件下,狼的表现仅略高于随机水平(58.1%),而犬的表现与随机水平无差异。特别值得注意的是,在"否定后件"条件下,犬的表现显著低于随机水平(27.3%),而狼的表现处于随机水平(46.9%)。

深入分析表明,两个物种都表现出明显的近因效应(recency effect),倾向于选择最后被摇晃的杯子(狼:65.6%;犬:60.2%)。在部分信息条件下,动物更倾向于选择被摇晃的杯子(显著性效应,salience effect),这种倾向在犬中更为明显(72.7% vs 狼的58.8%)。

讨论
这些结果与Frank(1980)的信息处理假说形成有趣对比。该假说认为狼在推理任务中表现优于犬,但本研究显示两者的差异可能源于策略选择而非真正的推理能力差异。狼和犬都倾向于依赖最显著或最近的刺激,这与之前对犬类的研究结果一致。

值得注意的是,本研究结果与Lampe等(2017)的发现存在差异。这种差异可能源于实验设计的细微差别:Lampe的研究中杯子总是按固定顺序摇晃(先食物杯后空杯),而本研究采用了随机顺序。这种设计上的变化可能导致动物采用了不同的解决策略。

从比较认知的角度看,狼和犬的表现与其他非人猿类动物相似。例如,松鼠猴在类似任务中也表现出对显著刺激的偏好。这提示我们可能需要重新思考如何设计实验来真正测试动物的推理能力,而非其他替代策略。

未来方向
基于当前研究的局限性,建议未来研究考虑以下改进方向:

  1. 采用触屏装置(touchscreen-based apparatuses)减少人为干扰
  2. 增加对刺激-反应关联的事前训练
  3. 设计更复杂的多杯子范式(需谨慎考虑工作记忆负荷)
  4. 控制可能影响动物注意力的额外变量

这些改进将有助于更准确地评估狼和犬的真实推理能力,避免实验设计本身带来的潜在混淆因素。

结论
本研究未能提供足够证据证明狼使用因果推理,也未发现狼与犬在表现上的本质差异。结果表明,实验设计中的潜在干扰因素可能影响了动物的表现。未来研究需要开发更精确的范式来区分真正的推理能力与基于显著性或近因效应的简单策略。

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