動物求存 必備數感天賦

文/Andreas Nieder |2020.10.25
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螞蟻蜜蜂的群體力量 圖/網路

文/Andreas Nieder

不少動物學者研究發現,數能力可以強化動物的多種生存能力,包括覓食、狩獵、躲避天敵、熟悉環境、導航巡遊和社交聯絡,對動物的生息繁衍有著重要意義。這也是為什麼,地表上有眾多動物,都具有數感這項生存技能。

其實,早在演化成具備數算能力的生物之前,地球上最古老的生命體「單細胞微生物」,已經在處理數字信息了。細菌為了生存和繁衍,1個變2個,2個變4個……最近幾年,微生物學家又有新發現──這些單細胞細菌居然有社交活動,也能感覺到旁邊是否有其他細菌及細菌的數量。

螞蟻蜜蜂的群體力量

令人驚訝的是,群聚感應不是細菌的專利,很多動物都會用到它。例如日本切葉蟻,就是一個很好的例子:牠們一旦感覺到族群數量多到一定程度時,便會傾巢而出,集體遷移到新的地方。這也顯示,數字認知能力,對動物的導航和高效率覓食計畫,以及路線的制定,至關重要。

2008年,生物學家完成一項實驗,發現蜜蜂能夠估計:在通向食物源的飛行通道裡,一共有幾個地標,再依靠地標數量來測量蜂巢到食物源之間的距離──即使空間布局改變後也一樣。也因此,判斷數字對蜜蜂的生存,起到決定性的作用。

一般動物的最佳覓食策略,通常會選擇「多多益善」,但有的時候,反其道而行卻更好。例如田鼠喜歡吃螞蟻,但螞蟻不好惹,受到威脅時會咬攻擊者。於是當一隻田鼠跟兩群螞蟻放在同一個空間時,不論兩群螞蟻多或少,田鼠都會去攻擊數量較少的那群螞蟻。

穩贏策略數字很重要

至於集體獵食時,數的概念也起到重要的提示作用。群居動物如狼群的數量,決定了能否成功圍獵到麋鹿或野牛的概率。也就是說,圍獵不同動物時,狼群派出的數目不盡相同。對於麋鹿,2匹到6匹狼就足夠了,而野牛則比較難對付,必須要9匹到13匹狼參加狩獵,才有成功的把握。

至於那些基本上沒什麼自衛能力的動物,則往往會扎堆群聚集體行動,這個現象除了顯示「團結力量大」,也顯示動物在防禦天敵上的生存策略。

就算是具備強大自衛能力的動物,當面對某種資源需要嚴加守護時,獸群的數量和獸群的大小,變成重要的考量重點,尤其在資源爭奪戰裡,數量多寡決定勝敗,也決定哪種動物適者生存。

分辨眾寡才決定進攻

曾有科學家研究非洲坦尚尼亞塞倫蓋蒂國家公園的母獅子群,在面臨入侵的外來者時的本能反應,發現當獅群聽到擴音器裡,播放模擬入侵者來犯的音響時,如果聲音聽上去像是一頭或多頭外族獅子來犯,母獅子會不會氣勢洶洶地衝向擴音器「制敵」,端賴敵我數量的多寡而定。

也就是說,當進犯者是1頭或3頭母獅時,單獨1頭母獅子很不情願去迎戰入侵者;但當有3頭母獅子面對1頭進犯獅時,卻會十分果斷地衝向這頭來犯者,同樣的,當進犯者多達3頭時,要有5頭以上的獅子,才會主動迎戰入侵者。由此可見,獅子在跟入侵者廝拚時,通常會在數量優勢的情況下採取行動,以避免自己面臨受傷的危險。

動物王國裡的人類近親大猩猩,也同樣有這些明顯的行為。美國哈佛大學曾做過類似的實驗,用模擬音響測試黑猩猩的反應,發現牠們的表現就像軍事戰略家,會不假思索地運用敵我雙方力量對比的方程式,決定逃開或進攻,而且兵力至少是對方的1.5倍時,才願意投入戰鬥。

工心計為下代找宿主

有些鳥類具有一套瞞天過海、把養育後代的責任巧妙轉嫁給其他同類的本事。畢竟,孵蛋和養育是一件辛苦的事,讓其他鳥代勞最好。但這些把蛋下在其他鳥巢裡的行為,未必每次都成功。以野生美洲骨頂雞為例,鳥巢的宿主會清楚數得出自己一共下了幾個蛋,然後對額外的那些巢寄生鳥蛋置之不理。

北美有一種體型嬌小的鳴禽「褐頭牛鸝」,特別擅長巢寄生。這種鸝鳥工於心計。鳥媽媽會到各種不同的宿主鳥巢裡下蛋,小如戴菊鶯,大到草地鷚,牠都不挑剔。但褐頭牛鸝必須有超群的智慧,才能保證自己的後代能健康誕生。

一般說來,褐頭牛鸝的蛋需要孵12天,如果只孵了11天,小鳥就孵不出來,這只蛋就廢了。所以,褐頭牛鸝挑選的宿主鳥巢,必須算準宿主鳥孵蛋的時間,從11天到16天不等,平均12天。

鳥兒找代孕所在多有

這些宿主鳥媽媽通常一天產一枚蛋,一旦有一天沒有下蛋,鳥媽媽就開始孵蛋。這意味著小鳥開始在殼裡發育。褐頂牛鸝也因此得準確掌握這個信息,不但要找對宿主,還要確定宿主下蛋的時間,才準確的把自己的蛋生在宿主巢裡,並得到12天的完整孵化。如果下蛋時間早了,可能會被主人發現有假,蛋被毀掉;如果下蛋時間太晚,孵化時間不夠長,小鳥也無法出世。

由此可見,為了基因的延續傳承,許多動物的演化程度令人歎為觀止,特別是在適者生存的壓力下,無數動物種群得善用數的認知本能,成功幫助族群生存和繁衍下去。

(取材自麻省理工大學出版社雜誌,作者是德國圖賓根大學動物生理學教授,原文載於BBC News中文版)

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