我們可能聽過這樣一種說法:魚的記憶只有7秒,7秒之后它就不會記得曾經(jīng)的事情了,所有的一切又都會變成嶄新的開始。所以,在那一方小小的魚缸里面,它永遠(yuǎn)不會覺得無聊。
可是我們應(yīng)該知道,它并非科學(xué)事實(shí)。首先,記憶力不可能被精確到秒;其次,如果魚的平均記憶有7秒,那么一些比較笨的魚的記憶豈不是只有兩三秒?
魚類作為脊椎動物中較早出現(xiàn)的物種,在進(jìn)化史上有著相當(dāng)獨(dú)特的“地位”。很多科學(xué)家研究過魚類的記憶。雖然作為實(shí)驗(yàn)材料的魚的種類并不相同,實(shí)驗(yàn)方法和具體的目的也不一樣,不過幾乎所有關(guān)于魚類記憶的研究都表明:魚的記憶遠(yuǎn)不止7秒。
實(shí)驗(yàn)早證明
魚的記憶遠(yuǎn)不止7秒
早在上世紀(jì)60年代,當(dāng)化學(xué)開始介入神經(jīng)生物學(xué)的時候,已經(jīng)有人在研究金魚的記憶能力。
1965年,美國密歇根大學(xué)的研究人員做了一個實(shí)驗(yàn),金魚被放在一個很長的魚缸里,然后研究人員在魚缸一端射出一道亮光,20秒后,再在同一位置釋放一次電擊。很快,金魚就對電擊形成了記憶,當(dāng)它們看到光的時候,不等電擊釋放到水里就會迅速游到魚缸的另一頭,以躲避電擊。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),只要進(jìn)行合理訓(xùn)練,這些金魚可以在長達(dá)1個月的時間里一直記住躲避電擊的技巧。
除了金魚,另一種有名的觀賞魚——天堂魚,也有很強(qiáng)的記憶能力。這種魚在水池中遇到陌生金魚時,會好奇地游來游去,打量著新來的“陌生鄰居”,直到失去興趣為止。如果天堂魚和金魚第二次在水箱中相遇的話,它們會很快發(fā)現(xiàn)對方是老熟人并失去再次探索的興趣。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),這樣的記憶力至少可以保持3個月的時間。
很快,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生物學(xué)研究上最常用的生物——斑馬魚也是一種相當(dāng)聰明的動物,可以完成各種各樣的任務(wù)。
2002年,美國俄亥俄州的托雷多大學(xué)幾位研究人員測試了斑馬魚的記憶能力。在訓(xùn)練過程中,他們會在喂食前給斑馬魚一束紅光作為信號,訓(xùn)練中止10天以后,斑馬魚仍然記得紅燈信號是說明“進(jìn)食時間到了”。在實(shí)驗(yàn)室里,斑馬魚還可以很快學(xué)會如何走迷宮,根據(jù)聲音信號尋找食物,記住捕食者的形狀,或者根據(jù)提示躲避電擊。
壓力與年齡
會降低魚的記憶力
有趣的是,斑馬魚和人類的記憶特點(diǎn)有相似之處。對于這些小魚而言,過大的壓力會讓它們記不住東西,注意力分散也會降低它們的學(xué)習(xí)效率。斑馬魚的記憶能力還會隨著衰老而逐漸減退。
那么魚類會不會有更加強(qiáng)大的記憶能力呢?比如把一件事記上好幾年?相關(guān)的學(xué)術(shù)研究非常有限,因?yàn)楹芏喾N類的魚都活不了那么長的時間。不過,有一些并不正式的觀察結(jié)果顯示,某些魚類確實(shí)可能有長時間的記憶。
美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校心理系的教授埃里克森曾經(jīng)注意到,他的鄰居在喂魚前總要搖晃裝魚食的罐子,池塘中的魚在聽到罐子晃動的聲音后,就會從四面八方聚攏,準(zhǔn)備進(jìn)食。受到這個現(xiàn)象啟發(fā),埃里克森決定做一個相當(dāng)簡單的實(shí)踐。他在自家魚池里養(yǎng)了一些鯰魚,每次喂魚時他都要大喊幾聲“魚!魚!”。經(jīng)過幾個月訓(xùn)練,每當(dāng)他喊話時,總會有19條鯰魚游到他身邊。第二年夏天,埃里克森又重復(fù)了一遍這一過程,這次一共有16條魚聽從他的口令。之后埃里克森因故中止了繼續(xù)訓(xùn)練這些魚,當(dāng)他再次回到這個魚池邊時,已經(jīng)過去了5年時間。他決定再測試一下自己養(yǎng)的鯰魚還有沒有保存著之前的記憶。于是,他再一次來到池塘旁邊,喊了幾聲“魚!魚!”。讓他吃驚的是,即使他還沒有來得及把魚食投到水里,已經(jīng)有9條魚游了過來。第二天,接受他召喚的鯰魚的數(shù)量還增加到了13條。
加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)的魚類學(xué)家皮徹也曾經(jīng)在《魚類認(rèn)知和行為》一書中描述過一個實(shí)驗(yàn)。他在金魚飼養(yǎng)池里置入兩種不同顏色的管子,只有當(dāng)金魚選擇了正確的顏色,才能獲得食物。訓(xùn)練一段時間后,帶有顏色的管子被取出。過了一年,當(dāng)研究人員再一次把管子放入池中的時候,金魚立刻選擇了帶有可以取得食物顏色的管子。
埃里克森的觀察和皮徹的實(shí)驗(yàn)說明,魚類很可能有長達(dá)一年至數(shù)年的記憶。大部分魚類的壽命也只有幾年時間,所以它們的記憶能力應(yīng)該是相當(dāng)持久的。
此外,還有一些研究表明,著名的洄游魚類鮭魚之所以能夠在成年以后返回自己的出生地,是因?yàn)樗鼈儗ψ约河啄甑纳瞽h(huán)境的氣味形成了記憶。
魚為什么有記憶?
依然是個謎
其實(shí)在世界上很多國家,關(guān)于“魚僅有7秒(或者3秒)記憶”的說法都流傳甚廣。為什么會有這個說法呢?根據(jù)澳大利亞悉尼大學(xué)的學(xué)者沃德考證,這種說法應(yīng)該來自一則廣告。其實(shí)準(zhǔn)確來源已經(jīng)很難找到了。沃德認(rèn)為,還有一種可能是,早期的動物學(xué)家在測試魚類記憶能力的時候,采用了過于復(fù)雜的方法。這些適合對人類進(jìn)行智力測試的任務(wù),對魚類來說顯然太困難了,所以實(shí)驗(yàn)中的魚類留下了比較糟糕的記錄。
美國探索頻道的電視節(jié)目《流言終結(jié)者》也做過關(guān)于這個流言的專題,那里面的說法是“金魚的記憶只有3秒”。節(jié)目的兩位主持人設(shè)計了一個簡單的迷宮,然后把金魚放在迷宮的起點(diǎn)處,魚食放在迷宮的終點(diǎn)。經(jīng)過訓(xùn)練以后,這些金魚會更迅速地由起點(diǎn)出發(fā)找到終點(diǎn)的食物,并且明顯會記住正確的路線。節(jié)目最后的結(jié)論當(dāng)然也是:金魚的記憶遠(yuǎn)不止3秒鐘。
可魚類為什么會有記憶能力?這個問題卻很復(fù)雜,很多研究只是初步揭示了某些可能的原因。
比如有研究顯示,如果給幼年的斑馬魚聞苯乙醇的芳香氣味,這些斑馬魚直到成年都能記住這種味道。研究者發(fā)現(xiàn),暴露在苯乙醇之下的幼年斑馬魚的嗅上皮細(xì)胞中,有一個叫做otx2的基因表達(dá)量明顯會增加。這個基因即使在斑馬魚發(fā)育成年以后,仍然保持在很高的水平。這是否說明,這種氣味被這種基因“記”住了?有意思的是,如果讓幼年斑馬魚暴露在其他氣味面前,otx2基因卻不會持續(xù)地提高表達(dá)量,所以研究者認(rèn)為,這說明otx2很可能只是讓斑馬魚記住苯乙醇的特殊氣味分子的部分。
一份關(guān)于探討魚如何思考的研究報告今年年初發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》網(wǎng)站上。論文作者是日本國家遺傳學(xué)研究所的川上浩一。他借助一種新的技術(shù)——用一種非常敏感的熒光探針來檢測魚的神經(jīng)元活動,或者通過遺傳學(xué)方法,將熒光針植入斑馬魚的目標(biāo)神經(jīng)元內(nèi),再來觀察這種會發(fā)熒光的轉(zhuǎn)基因魚——于是第一次看見了思想“游”過一條活魚的大腦。
他用斑馬魚做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)斑馬魚在看見游動的草履蟲(活動物體)時,大腦神經(jīng)元中鈣離子濃度會產(chǎn)生變化。實(shí)驗(yàn)?zāi)芮逦乜吹剑?dāng)草履蟲從魚的左方向右游動時,斑馬魚大腦中的神經(jīng)元活躍點(diǎn)就從右向左“游”,這是因?yàn)橐暰W(wǎng)膜上的成像與它的視野呈相反方向。
川上指出:“魚和人的大腦有著同樣的基本功能,包括視覺、聽覺、學(xué)習(xí)和記憶、恐懼反應(yīng)和侵略性等。只是魚不會說話。”即魚應(yīng)該也是用大腦來記憶的。
(來源:羊城晚報)