蚯蚓既没有耳朵也没有眼睛,它们是如何在环境中行动的呢?是通过学习还是通过本能?
查尔斯·达尔文是一名卓越的博物学家。从小藤壶到巨型陆龟,他的研究涵盖了各种各样的动物。1837年,在韦奇伍德舅舅的鼓励下,达尔文开始了对蚯蚓的观察。在这之后,他又在位于肯特郡家中的花园里继续对蚯蚓进行了长达40年的研究。
1881年,达尔文在生前的最后一部作品《腐殖土的形成与蚯蚓的作用,以及对蚯蚓习性的观察》中详细描述了自己的发现。这部作品被他称为“无足轻重的小书”,但出版后的几个星期里就售出了几千本。
蚯蚓将土壤带到地表,掩埋了其他东西,这就是为什么石头会陷进地里。达尔文对这一过程着迷。为此,他在花园里放置了一块“蚯蚓石”(这块石头直到现在仍在那里)。达尔文曾乘火车前往英国的巨石阵,并绘制了简略的示意图。他的示意图显示,巨石阵中的一些大石块已经陷入地里4~10英寸(10.16~25.4厘米)了。
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查尔斯·达尔文是一个顾家的人,他喜欢和孩子一起待在花园里。孩子们是达尔文的研究助手。达尔文让孩子们沿着花坛排成一行,记录他吹哨子时哪些蜜蜂停在哪些花上。这种不寻常的方法帮助达尔文在短时间内收集了大量的数据。
他还招募孩子帮助他进行蚯蚓研究。他在花盆里培养了许多蚯蚓,让孩子们尝试去刺激它们。孩子们试着用灯光照射蚯蚓。因为蚯蚓没有眼睛,在灯光调到非常亮以前,它们并不会产生什么反应。然而,一旦有光照射在身体的后段,蚯蚓便扭动起来。
此外,孩子们还对着蚯蚓吹口哨、喊叫、吹奏低音管、弹钢琴,但它们对此毫无兴趣。相反,如果把蚯蚓放在钢琴上,它们却会在按下琴键的瞬间产生反应——大概是因为虽然它们听不见音符,但它们可以感受到乐器的振动。
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然而,最让达尔文震撼的是蚯蚓所展现的智慧。它们习惯把树叶从外面拖进洞口:
“蚯蚓把叶子和其他东西拖到洞穴里并不仅仅出于觅食目的,还为了堵塞洞口。这是蚯蚓最强烈的本能之一……我曾经在一个洞口看到过17个铁线莲叶柄,另一个洞口有10个。在许多地方可以看到数以百计的这种被塞住的洞穴,特别是在秋季和初冬季节。”
最令他惊讶的是,蚯蚓在拖拽树叶时几乎总是衔住树叶的尖端。蚯蚓并没有眼睛,达尔文很好奇它们究竟是如何找到叶子尖端的。
他推断,如果蚯蚓是完全通过本能或随机行动,它们只会胡乱拖拽叶子。否则,蚯蚓必须使用智力。达尔文从蚯蚓的洞穴中拔出了227片枯叶,他发现,其中181片叶子(79.7%)是被从尖端拖入洞穴的,20片从底部拖入,而剩下的26片被从中间拖入。
达尔文和儿子弗朗西斯试着把一些叶子的尖端切掉。随后,他们发现蚯蚓会衔住叶柄根部(而不再是叶子的尖端),再把树叶拖进洞。他们还用其他叶子和松针进行了各种实验,并得出一个结论——蚯蚓似乎总是会做出最“省力”的选择。
为了在控制实验中进一步证实他的理论,达尔文将硬纸裁成细长的三角形,使得它们的形状与叶子相似。然后,达尔文用镊子将这些三角形拉进一根细管中。如果镊子夹住的是三角形的顶角,即最小的角,那么纸片被轻松拖进管中,并在细管内卷成规则的锥形;如果镊子夹的是顶角以下的位置,那么纸片很难被拖进去,而且容易在细管内造成不规则的卷曲。
接下来,他们在几十个这样的纸三角上涂了一层油(防止它们在露水中分解),并撒在草坪上。几个晚上后,达尔文观察到有62%的纸三角被蚯蚓从顶点拖进洞里;对于较窄的纸三角,比例甚至更高。
达尔文与孩子们重复了数百次实验,得出了一个确切结论:
“通过上述实验中蚯蚓堵塞洞口的方式,我们可以推断出它们具备一定的智力水平。”
研究人员:
乔治·斯特拉顿
研究领域:
知觉
实验结论:
当我们所“看”到的并不“真实”时,大脑会利用知觉适应使我们继续正常工作