新书开讲
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新书开讲  00 前言 上周《太阳王》这个专辑结束了，但是我承诺的那个关于太阳的广播剧还在创作中，截止到 11 月 10 日凌晨，我用了一周的时间将整个故事大约进展到 70%。我写小说，尤其是写广播剧本，比写科普文章要慢得多。 此外，今年的喜马拉雅 123 知识狂欢节，我也不会缺席，我和吴老师以及助理小编一起，将为青少年再次奉上两道科学大餐。我们每天都在和喜马拉雅的产品经理一起在打磨产品，痛并快乐着。 我的免费节目也是不能断更的，在我自己原创的系列节目开播前，我打算继续为大家讲解像《太阳王》这样有意思的科普书。 这段时间让我觉得最有趣的一本书是“未读”出的一本国外引进的科普书《鱼什么都知道》，作者是美国的动物行为学家乔纳森·巴尔科姆。不知道大家有没有印象，有一个流传很广的说法，说鱼只有 7 秒钟的记忆，但看了这本书，我才知道，这个传说是扯淡。 鱼跟我们人类一样，也是脊椎动物，但它们的种类却比陆地和天空中的所有脊椎动物种类都要多得多。大多数人对进化论都一个误区，觉得水中的鱼类慢慢进化成了陆生动物，于是鱼类就停止进化了。实际上，动物的演化从来就不是一根直线，在鱼类中的一支走上陆地的后的 3 亿年中，水中的鱼类与陆地上的生物一样，也在不断地进化着，准确地说是演化着。千百年来，我们都不知道，鱼其实也有意识，有情感，能够交流，会使用工具，懂得合作，甚至懂得讨好与欺骗。 这些知识，对我来说都是非常新奇和有趣的，我有点迫不及待地把有关鱼的好玩事情告诉你。当然，我给你讲这本书，绝不是简单地给念给你听。我还是那个原则，我把这书先嚼烂了再喂给你。好了，废话不多说，这就让我带着你，去揭开水底深处的秘密吧。 01 鱼会被视错觉图片欺骗吗？ 在开始给你讲现代的鱼类有多聪明之前，我们要先简要回顾一下鱼的演化史。 距今 5.3 亿年前，在地质史上，我们称为寒武纪，众所周知，那个时期就是著名的寒武纪生命大爆发期，最早的鱼形生物就是在这个时期诞生的。他们体型较小，在很长的一段时期中几乎没有什么变化，到了大约 9000 万年后的志留纪，它们长出了颌，这是鱼类演化史上的重要事件。 有了颌，这些脊椎动物的先驱学会了一个本领，就是会捕猎，并撕咬食物，这种咬合能力的加强，在很大程度上丰富了晚餐的可选范围，或许我们也可以把颌看做自然界的第一把瑞士军刀。它的功能不仅仅限于撕咬猎物，甚至还可以操纵物体挖洞、搬运材料、转移及保护后代、传播声音以及实现交流。 到了泥盆纪，鱼类有了一次爆炸式的增长，所以，泥盆纪又被称为鱼类时代。大多数生活在泥盆纪的鱼，在生物分类学上被叫做盾皮鱼，头部有坚硬的盔甲，身体则是软骨骨架。大型的盾皮鱼足以令人畏惧，它们的体长可以超过 9 米，什么概念？就是一辆大巴车的长度。他们没有牙齿却能用颌内两副尖锐的骨板将食物咬碎磨烂。在这些鱼的化石中，经常会发现没有完全消化的鱼骨快，这意味着它们像现在的猫头鹰一样会反刍。 图：盾皮鱼 2005 年，在澳大利亚发现了一种盾皮鱼的化石，被命名为艾登堡鱼母，这个名字是以英国偶像级的纪录片主持人大卫·艾登堡命名的。令人感到惊讶的是，在这条鱼的身体里是一条发育完全并且通过脐带和母亲紧紧相连的小爱登堡鱼母，这一发现将体内受精的历史向前推进了大约两亿年，震动了学术界。体内受精和体外受精在行为上是有显著差异的，这里略过，总之，这说明，这些鱼之间或许也有爱情。 艾登堡在得知这种鱼用自己的名字命名后，是这么说的：在生命的长河中，这是人类已知的第一个脊椎动物交配的例子，而他们尽然以我的名字为它命名。 图：大卫·艾登堡 但是，盾皮鱼在生存的竞争中逐渐落败，演化到今天的所有现代鱼类基本上只剩下了软骨鱼和硬骨鱼两类。什么是软骨鱼？就是除了牙齿以外，全身上下的所有骨头都是软骨，比如说你吃完一条鱼，把这条鱼的骨头用筷子夹住一头，端平，它们会在重力的作用下自然下弯，因为骨头不够硬。硬骨鱼顾名思义，骨头就足够硬了，从广义上来说，包括我们人类在内的所有陆生的脊椎动物也都属于硬骨鱼。 达尔文那个时代，当人们听说人类是从古猿演化过来的时候，表现的极为愤怒，如果你穿越回去跟他们说，我们其实属于硬骨鱼，不知道他们会不会不怒反笑了。但这确实是科学事实。 在所有的脊椎动物中，鱼类对人类来说是最陌生的。在我们看来，他们是非常低等原始的动物，甚至有很多人都不把它们当做是动物来看待。比如说，我们会觉得垂钓是美好生活的象征，有很多展现幸福生活的广告片中，都会出现垂钓的画面。你想想梦工厂的那个片头，一个小男孩坐在月亮上干嘛？就是垂钓。在生活中，有一些自诩为素食主义者的人，他们也会吃鱼，因为在他们看来，吃鳕鱼和吃黄瓜在道德上似乎没有什么差异。 很多人都误以为鱼是冷血动物。其实，有很多鱼是有体温的，比如蓝鳍金枪鱼的体温就高于海水的温度。而鲨鱼的血液也是温暖的。2015 年 3 月，科学家首次公布了对真正的温血鱼——月鱼的研究，这种鱼能够在几百米深的寒冷水域中保持 12.8 摄氏度左右的体温。 图：月鱼 类似这样，从门缝中看鱼，把鱼看扁的事情，最近这几十年，随着对鱼类研究的深入，科学家们发现了越来越多的真相，鱼类的感知系统远比我们以为的更加高级和复杂。 让我先从鱼的视觉开始给你讲起。不过，我需要在这里郑重地提醒一些听众，如果你一直以来，因为狗很聪明而无法接受吃狗肉的人，那么，你需要有一定的心理准备是否要把我的这个系列节目听下去。因为听完的后果很可能是让你对于鱼也产生和狗一样的同情心，无法接受吃鱼肉。但是，我说句实话，一个人完全可以一辈子不吃狗肉，但是不吃鱼肉就会有一些遗憾了。鱼肉是非常优质的蛋白质来源，营养价值非常高，在各国的膳食指南中，都推荐在餐盘的构成中不能缺少鱼肉。总之，你自己看着办吧。 鱼的眼睛与人相比，除了没有眼睑这一显而易见的不同外，其他方面和人的眼睛实际上很像。有些鱼的眼睛甚至比人类的眼睛还要优越。比如说，海马、䲁鱼、虾虎鱼和比目鱼，它们的眼睛可以分别朝不同的方向转动，就像变色龙一样。我们只能得出一个结论，这些鱼能够同时拥有两个视野。这项技能与我们人类的视觉系统大不相同，海马能够一只眼睛冲着心仪的另一半抛媚眼，另一只眼睛警惕地关注着捕食者的一举一动。你可以想象一下自己如果同时拥有两个视野，是一种什么感受，反正我是很难想象。 在比目鱼刚刚出生时，他们看起来和其他的鱼没有什么区别，两只眼睛各在一边，游泳的时候，是脊背朝上。但随着比目鱼不断长大，他们会经历一次奇异的转变，一只眼睛会转移到脸的另一侧，这个过程就像是做了一次面部整形手术，只是不需要手术刀，也不需要缝合线，而且是以慢动作的形式发生的。甚至有的时候这一过程也没有那么缓慢，对于一种叫星斑川鲽的鱼来说，整个转移过程只需要五天，而其他种类的比目鱼，甚至有可能在一天之内完成。如果说哪种鱼会经历尴尬的青春期，那一定非比目鱼莫属了。 图：比目鱼 两只眼睛长在一边这种事情，在鱼类的世界中，虽然有些丢人，但作为补偿，比目鱼拥有超强的双眼视觉。它的两只眼睛就像骄傲的邻居一样，不仅能从身体中探出来，还能够单独转动。也就是说，它能从自己眼睛里看到自己，而且还会被自己吓一跳 双眼视觉对于潜伏在沙质或者岩石海底的比目鱼来说，是一项很有用的技能，他们能够将自己精心伪装成背景，伺机攻击一只毫无防备的小虾或者其他倒霉的经过者。 那么，鱼能不能分辨颜色呢，当然可以啊，否则花花绿绿的金鱼哪来的。2014 年科学家在三亿年前的鲨鱼状的化石生物身上，找到了视杆细胞和视锥细胞，前一种细胞帮助生物分辨明暗，而后一种细胞帮助生物分辨颜色，这说明地球上的生物早在演化至水生阶段时就已经拥有了色觉。 从那时候起，鱼类就进化出了能够超越人类的视觉能力。例如，大多数现代硬骨鱼都拥有四色视觉，这意味着与人类相比，它们能够看到的色彩更为清晰多样。我们人类都是“三原色生物”，也就是说，我们的眼睛中只有三种视锥细胞，所以可见光谱是十分有限的。而拥有四种视锥细胞的鱼眼，有四个独立的色彩信息传递通道，有些鱼类还能看到紫外线。 2010 年，科学家更是用实验证实了鱼的这种超能视觉在生存中的价值。这个实验是这样做的，科学家们选择了一种生活在珊瑚礁中的鱼，这个很好理解，珊瑚礁有着非常丰富的色彩，所以，生活在那里的鱼，色觉系统很有可能是最发达的。 实验对象是一种叫雀鲷的鱼。首先，科学家们发现，每个种类的雀鲷在紫外线的照射下都有自己独特的面部图案，这些图案有点像人的指纹，是点状和弧状的。我们人眼几乎无法分辨出这些图案的差别，可是雀鲷却能很容易就区分出来。在实验中，研究人员训练它们用嘴去触碰同类的照片，如果碰对了，就能得到食物奖励，雀鲷很顺利地通过了考验。但是，如果在照片前面放一个紫外线滤镜，把紫外线过滤掉，那么雀鲷就傻眼了，通不过测试。 图：雀鲷 有很多鱼生活在 100 米以下的海底，那里是漆黑一片。因此，90% 生活在深海中的鱼都有发光器官，在黑暗中可以当手电筒用，我相信很多人在动画片中看到过那种头上长出一个像灯笼一样的发光器官的鱼，大多数深海鱼发出的光都是蓝绿色的，这可能是因为蓝绿色的光在水中的传播速度最快。 为了让你对发光的鱼有一点直观的认知，我给找了一段视频，是国家地理拍摄的工作人员带着光源下水拍摄的鱼儿发出的生物荧光，非常神奇 ↓ 不过，大多数深海鱼只会间歇性地使用光束。这个不难理解，因为发光也是双刃剑，它可以帮助捕猎，但同时也会导致暴露位置，被捕猎。不过，令人惊讶的是，科学家们发现了一种有特殊本领的鱼，这种鱼发出的光别的鱼看不见，只有它自己能看见，也就是说，它有一把只有对自己可见的手电筒，这样一来，它就获得了极大的生存优势。它们能在深海中放心地观察猎物，而不用担心自己会被发现，这种鱼叫做红灯鱼，会发出一种红光。这就好像红灯鱼个个都戴上了夜视镜，它们能看到别鱼，而别鱼看不到它们，怎么样，牛吧！ 图：红灯鱼 在了解了鱼有些什么样的视觉能力后，接下去，科学家们就想搞清楚鱼类是否也能像人类一样感知它所看到的世界呢？它们有怎样的心理体验，和人类相比又有什么不同呢？ 你可能觉得这是一个不可能完成的任务，就像惠子说的“子非鱼，安知鱼之乐”，我们怎么可能了解鱼的心理体验呢？ 你还真不能小看科学家，他们还真想出了一个非常巧妙的办法来测试鱼的感知。什么办法呢？ 就是利用视错觉。你知道什么是视错觉吗？可以点开本期文稿看一下图片，这是最常见的两张视错觉图片，第一张叫艾宾浩斯视错觉，另一张叫缪勒-莱尔视错觉。
我想你一定见过这两张著名的视错觉图，第一张图，我们会把两个一样大的盘子看成不一样大，第二张图我们会把两根一样长的线看成是不一样长的线。为什么？试想一下，假如是一个机器人，它们是不会产生视错觉的，因为随便一计算就能得出结论。但人却会产生视错觉，我们对人类婴儿的研究表明，婴儿在刚出生的 3-4 个月中，是没有视错觉的，但是 5 个月后，婴儿就会开始产生视错觉。 这说明，我们之所以产生视错觉，是因为我们看到图像后会有联想，会有过去的经验影响我们的判断。 所以，如果我们能设法知道一条鱼是否会产生视错觉，就能判断这条鱼有没有感知世界的能力。如果它对视错觉图片毫无察觉，那么说明他们就像机器人或者刚出生的婴儿一样，他们观察世界是无意识的，只是一种机械式的神经反应。但如果它们也会遇到视错觉，则意味着鱼和我们人类一样，也拥有类似的感知体验。 动物行为学家们对很多动物都做过类似的实验，他们发现很多动物都会有视错觉，那么鱼会不会受到类似视错觉的影响呢？ 实验的结果是：会。研究人员训练一只鳉鱼学会拍打较大的盘子来获得食物奖励，当它学会后，研究人员就会设计出一个艾宾浩斯视错觉，结果成功地将这条鳉鱼骗得不要不要的。
图：鳉鱼 更加有意思的实验还在后面，鱼不但有视错觉，还能脑补图像，这个能力又更高级了。为了说明这一点，你先点开文稿看一张图片，这张图叫卡尼萨三角和卡尼萨正方形。 你第一眼看过去，是不是能看到一个纯白色的三角形和正方形呢？但你再仔细看一下的话，你会发现它们并不存在，完全是你脑补出来的。研究人员先是训练金鱼区分出白色背景上的黑色三角形和黑色正方形，比如说，触碰三角形就有奖励。然后呢，研究人员就给金鱼展示卡尼萨三角形和正方形，结果，金鱼也顺利地区分出了三角形和正方形，这就明确证明，金鱼能够脑补图像。
说实话，这些实验让我感到太惊讶了，鱼真的比我原以为的要聪明的多，我甚至怀疑猫有没有这个本事。 但这本书的作者又说了，实际上，我们只要用心观察一下鱼类的世界，上面那些实验结果就一点也不奇怪了。比如说，捕猎者喜欢攻击猎物的头部，而头部最重要的标志之一就是眼睛，所以，有许多鱼进化出了极具欺骗性的眼状斑点，这是为了误导其他鱼认错自己的头部。另外一种增强迷惑性的方法，就是让鱼尾变成鱼头的模样，比如说有一种鮗鱼的身体后半部分就和鹦嘴鱼的头部长得很像。鱼的这些千变万化的色彩和形状，各种各样的欺骗手段，就足以说明鱼是一种高度复杂的生物，它们的世界远比我们想象的更加丰富多彩。 今天这期节目，我们只不过才刚刚开了头，鱼儿的世界真有趣。科学有故事咱们下期继续讲鱼。
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