有這麼一群科學家,每天做的事就是給動物變魔術

科學家給動物變的諸多魔術之一(圖片來源:Alexandra K. Schnell et al. 2021
還發了不少論文嘞。
撰文 | 黃雨佳
審校 | 不周
或許你在社交媒體上看過這樣的影片:人給貓變魔術,例如讓桌上的小球突然消失,貓會感到十分困惑和震驚,並立刻躍起,四處尋覓消失的小球。這些影片中的一些把戲的確用到了魔術技巧,但有些甚至完全算不上魔術,在我們眼中不過是再明顯不過的假動作,卻依舊能將貓騙得團團轉。
就在你被影片中貓的反應逗得哈哈大笑時,一群研究人員也對這種現象背後的科學原理產生了興趣。既然魔術的奧秘在於魔術師的高超手法、不動聲色地操縱觀眾認知(例如轉移注意力)和巧妙地利用視覺盲點,那麼動物也會被這些技法欺騙嗎?同一個魔術,人類和動物觀眾有不同反應,這是否意味著不同物種對同一個現象有不同期望,或是有不同的認知方式?
才不會被騙呢
如今已在新加坡國立大學擔任助理教授的埃利亞斯·加西亞-佩萊格林(Elias Garcia-Pelegrin),5年前正在英國劍橋大學心理學系讀博。那時,他師從比較認知學教授妮古拉·S.克萊頓(Nicola S. Clayton)。
克萊頓知道,就像魔術師欺騙觀眾那樣,許多動物也會使用欺騙性的技巧。例如,松鴉(Garrulus glandarius,一種常見的鴉科動物)會透過虛張聲勢的方式,假裝將食物藏在一處或將食物多次轉移,來避免其他生物得知食物的真正儲存之處。因此,克萊頓很好奇,魔術師那些誤導人類的技巧,是否也能誤導動物?為了測試人類魔術對松鴉的效果,作為克萊頓的研究生,加西亞-佩萊格林給松鴉表演了魔術。
松鴉(圖片來源:I, Luc Viatour, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)
物品消失是最常見的魔術表演型別之一。為了在觀眾眼前神不知鬼不覺地掩蓋物品蹤跡,魔術師會用精妙的手法將物品隱藏在手掌中,或是以觀眾無法注意到、足夠快的速度,將物品從一隻手傳遞到另一隻手。這兩種方法分別名為“藏幣”(palming)和“快速傳遞”(fast pass)。
此外,魔術師還會使用一種名為“法式落幣”(French drop)的手法,讓觀眾以為物品位置發生了變化。使用這種手法時,魔術師通常會先用大拇指、食指和中指拿起物品,向觀眾展示,隨後用另一隻手假裝拿走該物品(透過遮住這隻手的拇指,可以讓觀眾相信物品真的被拿走了)。儘管在觀眾視角中,物品應該已經轉移到了第二隻手,但實際上,魔術師在假裝拿取的同時,已經讓物品掉落在了原來那隻手的手掌中
在發表於《美國科學院院刊》(PNAS)的研究中,加西亞-佩萊格林給6只松鴉表演了這3種魔術。每次實驗,加西亞-佩萊格林都會用一隻手向松鴉展示食物,而後使用魔術技法,最後讓松鴉觀眾猜測:食物在哪隻手中?這些松鴉已經過訓練,會用喙啄它們認為藏有食物的手
藏幣、法式落幣和快速傳遞(圖片來源:Elias Garcia-Pelegrin et al. 2021
結果,松鴉成功地被加西亞-佩萊格林表演的快速傳遞技法迷惑住了,最終選擇的準確性只有23%。但是,它們卻能輕而易舉地識別出加西亞-佩萊格林的法式落幣技法,相對準確地找到藏有食物的那隻手,準確率高達70%。
然而,當加西亞-佩萊格林表演藏幣魔術時,出現了一種奇怪的現象。如果加西亞-佩萊格林正常表演魔術,松鴉能以60%的準確率猜中藏有食物的手,如果加西亞-佩萊格林把手部動作放慢,松鴉的準確率會進一步上升。然而,如果加西亞-佩萊格林表演的是一場“假魔術”(即用和藏幣魔術一樣的手部速度,但不用魔術技法,而是真的將食物轉移到另一隻手中),松鴉卻表現得像是在隨機選擇一般,準確率變成了43%。
作為對照,加西亞-佩萊格林還邀請了80名人類參與者觀看同樣的表演。結果,人類參與者判斷的準確性遠遠低於松鴉,對於快速傳遞、法式落幣和藏幣,人類準確判斷的比例只有13%、25%和28%。
圖片來源:pixabay
加西亞-佩萊格林認為,對於人類和松鴉,快速傳遞與藏幣和法式落幣是兩類不同的魔術。利用快速傳遞欺騙觀眾,靠的是物體的快速運動,只要速度夠快,就能同時欺騙松鴉和人類觀眾。而且,由於鳥類和人類的視覺能力不同(鳥類同時具有雙眼和單眼視覺),因此特定方式的快速傳遞魔術可能更容易欺騙松鴉
然而,人類之所以會被藏幣和法式落幣欺騙,是因為我們會根據過往的經驗,對特定動作的結果有一定預期。松鴉沒有像人一樣的雙手,對手部動作會產生怎樣的後果並無太多經驗,因此在觀看這兩種魔術時,松鴉可能會產生和人類不同的期望。
例如,松鴉在觀看藏幣魔術時的判斷較為準確,在觀看假藏幣魔術時卻無法判斷,這說明在這種條件下,松鴉判斷食物所藏之處的依據並非實驗人員的手部運動。而松鴉在觀看法式落幣魔術時的高超表現,則說明它們和人類不同,沒有對手部機械運動產生後果的期望。
有手也不一定行
既然如此,擁有雙手的非人動物是否會被法式落幣魔術欺騙呢?為了回答這一問題,加西亞-佩萊格林又給金腹捲尾猴(Sapajus xanthosternos)、洪堡松鼠猴(Saimiri cassiquiarensis)和普通狨猴(Callithrix jacchus)表演了法式落幣魔術,並在魔術過程中使用了兩種不同的假動作——精準抓握和用整個手掌抓握(即沒有手指捏合動作的抓握,且用於抓握的手不遮擋大拇指)。
從左到右依次為金腹捲尾猴、洪堡松鼠猴和普通狨猴(圖片來源:Elias Garcia-Pelegrin et al. 2023
在這項發表於《當代生物學》(Current Biology)的研究中,加西亞-佩萊格林發現,金腹捲尾猴和洪堡松鼠猴非常容易被精準抓握的法式落幣魔術欺騙(準確率分別為19%和6%),就像人類一樣,而普通狨猴似乎不受影響(準確率為94%)。但是,當加西亞-佩萊格林使用整隻手抓握的方式假裝拿走手中的物品時,3種猴子都會被欺騙,金腹捲尾猴、洪堡松鼠猴和普通狨猴的準確率分別為19%、6%和6%。
為什麼會有這樣的區別呢?原來,同樣是猴子,但這3種猴具有不同的手部結構和能力。捲尾猴不僅能單獨控制手指,而且具有對生拇指(opposable thumb),即大拇指能輕鬆碰到其他手指的指尖,這使得捲尾猴能用拇指和食指精準抓握;松鼠猴的拇指僅部分對生,手部靈巧程度遜於捲尾猴,但它們也能在特殊情況下使用工具;然而,由於完全沒有對生拇指結構,狨猴的手則十分“笨拙”,通常只能用於爬樹或挖洞,或是使用整個手掌抓握,而無法透過捏合來精準地操縱物體。
儘管松鼠猴的手指不能精準抓握,但它依然會被法式落幣魔術欺騙,這說明動物要對特定動作的後果產生期望,未必需要自己能完成這個動作,只要它有類似動作的經驗(例如松鼠猴的“偽”精準抓握),能理解相關的因果關係即可。可是,完全沒有類似經驗的狨猴就無法理解精準抓握的法式落幣魔術的樂趣了。
精準抓握和用整個手掌抓握的法式落幣魔術(圖片來源:Elias Garcia-Pelegrin et al. 2023
除了這些魔術,克萊頓課題組的成員還給動物變過“把蟲子變成乳酪”等魔術。如今,魔術相關的生物學正慢慢變成一個新興的研究領域,成為了科學家理解人和動物的感知盲點和認知處理障礙的全新視窗。
參考連結:
https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abc6805
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2026106118
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982223003111
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.202358
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