狗狗可以「聞」出自己的倒影？

幾十年來，科學家們通過觀察動物是否能認出鏡中的自己來測試它們的智力。不過，對於一個依賴嗅覺多於視覺的物種而言，又該如何改進這項測試呢？

「這隻目不轉睛盯著我的雜種狗哪裡來的？」

作者 ED YONG

時間 AUG 17, 2017

翻譯 葛鵬

審校 阿金 譚坤

1970年，生物學家 Gordon Gallup Jr. 麻醉了四隻黑猩猩，並將紅色染料塗在它們的眉毛上。當黑猩猩們醒過來時，它們會從放置在附近的鏡子中看到自己的倒影。它們的行為和你我很可能會做的類似——它們摸了摸眉毛，戳了戳被染料標記的地方。Gallup 認為大猩猩可以辨認出它們的倒影——這一行為「似乎需要相當高級的智力」，甚至「意味著一定的自我概念。」

這便是鏡子測試的起源——研究動物智力最有名、同時也是最有爭議的方法之一。這項測試已經被用於幾十種動物的智力測量，並且通常採取極為相似的方法。人們在它們平時看通常看不到的身體的某個部位做標記，接著讓這些動物得以觀察鏡子中的自己。如果他們回去檢查有標記的身體部位，而不是倒影，並且與這一部位的互動比平時更加頻繁，那就說明它通過了這項測試。

黑猩猩和紅毛猩猩相繼通過測試，部分寬吻海豚、亞洲象與歐洲喜鵲也通過了測試。這看起來就像是一份動物中的「知識分子」名單，但其他的聰明物種卻大部分甚至完全都沒有通過這項測試，其中包括了烏鴉、鸚鵡、大猩猩、猴子、狗，甚至連一些人類幼兒。正如我在今年早些時候寫的一篇文章中提到的，這些失敗的案例並不能說明這些個體是否具有自我意識，而且對他們而言，有很多關於鏡子測試是否適用的質疑。

狗便是典型的一例。狗並不會像人猿那樣相互梳理毛髮，所以我們並沒有理由去期待他們會檢查頭上的標記。另外，鏡子測試是一項視覺動物（我們人類）為其他視覺動物專門設計的測試。雖然狗的視力並不差，但它們實際上生活在嗅覺的世界。如果你想知道它們是否有自我的概念，讓它們面對鏡子是毫無意義的。你需要根據它們的世界來設計測試。那是一個空氣中漂浮著化學物質的世界，一個我們難以想像的世界。

巴納德學院的 Alexandra Horowitz 說：「嗅覺離我們的經驗其實相當遙遠。我們不通過嗅覺認知世界，所以我們需要花相當長的時間去了解甚至是想像出非視覺生物的世界，設計相應的實驗。」

來自科羅拉多大學博爾德分校的 Marc Bekoff 在他自己的狗 Jethro 身上做了實驗。連續五個冬天，他將 Jethro 與其他狗尿濕的雪剷除並移到其他地區。 他發現 Jethro 會比其他狗更快地找到自己的尿液區域。它並不能在鏡子中認出自己，但是它卻可以識別自己的獨特氣味。

受到這項「黃色積雪實驗」的啟發，曾與 Bekoff 一起工作的 Horowitz 設計了一項更大型並且更加深入的研究。她招募了36名來自紐約的狗主人，並用把兩個罐子展示給他們的狗狗。她在其中的一個罐子里放入狗狗自己的一滴尿液，另一個罐子里放入狗狗自己尿液的同時混入一種不同的氣味——這相當於用紅色染料在動物頭上做標記。

「正如我們猜想的那樣，它們對自己有一些了解，能夠辨認出自己的獨特之處。」

相對於嗅聞自己純尿液的罐子，狗狗們嗅聞改變過氣味的罐子所花費的時間更長。額外氣味的出現改變了它們的行為，就如同紅色標記的出現改變了黑猩猩對鏡子中自己的變化而產生的行為。

這是否意味著狗狗們可以識別自己嗅覺的「倒影」呢？這還很難說。Horowitz 還設計了一個實驗，讓狗狗們在摻入氣味的尿液與摻入氣味本身中做出選擇。這一次，狗狗們聞兩個罐子的頻率相差不大。這表明狗狗們被修改過的尿液所吸引，並不因為這和它們對自我的感知相矛盾，而僅僅是因為那是不熟悉的東西。畢竟，狗狗們會被新鮮的事物所吸引。

觀察到這些結果之後，Horowitz 想弄清楚導致她的實驗變得更難以區分的原因是否是由於她選擇了一種過於濃烈的氣味。在先前的實驗中，她從附近獸醫學校的狗狗身上提取了癌組織，摻雜到狗狗尿液中。也許那僅僅是因為那種氣味太有意思了。

為了控制這種可能性，Horowitz 在12隻新的狗狗上重複了她的實驗。這次實驗中，她使用了更加中性的茴香精油氣味來改變尿液。實驗再一次顯示，狗狗們會花費更長的時間嗅聞改變後的尿液。但這一次，它們嗅聞改變後尿液的時間也多於嗅聞茴香精油本身。Horowitz表示：「我認為這與黑猩猩看到前額紅色標記的實驗是一個很好的類比，看見紅色標記本身並不有趣。有趣的是動物能夠意識到紅色標記位於自己的身上。」

誠然，關鍵的第二次實驗規模是第一次實驗的三分之一。不過在其他動物的鏡子測試實驗中，通常也依賴於更小的樣本數。Horowitz 補充道，狗狗以在鏡子實驗中都很少見到速度對氣味做出反應。她說：「Gallup 實驗中的黑猩猩可以隨時使用鏡子，並且他是在很長的時間裡觀察黑猩猩的行為。這些狗在有限的時間裡檢查這些罐子，我們也得到了這樣的結果。我們假設如果讓狗狗們也可以隨時嗅聞罐子，那麼我們將會觀察到更多的狗狗對於改變氣味的探索行為。」

俄勒岡州立大學的 Monqiue Udell 也致力于于研究狗的智力，他說：「這項研究表明，我們探索動物認知問題的方式與問題本身一樣重要。某些情況下，要求一隻狗完成為黑猩猩設計的任務，就像是要求一個人用他們從未學習過的外語去完成智力檢測。」

這是否意味著狗狗擁有自我意識？或是擁有一種心智理論——一種能夠理解別人精神狀態與自己不同的能力？這樣的提問可能過於簡單化了。Horowitz 說「我認為所有的這些能力被定義得過於二元化了，我們大多數人都拒絕關注非人類動物的能力直到它們通過我們的測試。」

她補充道：「我們通常將動物的表現歸於技能等級的某個位置，狗狗在這些方面表現得分並不為0。我認為它們存在初級的心智理論——雖然並不等同於成年人類，但也並不是沒有考慮自身與其他狗狗的存在。我們推測，它們對自身有一定的了解，同時能夠認識到它們與其他狗狗是不同的。」

論文基本信息：

【題目】Smelling themselves: Dogs investigate their own odours longer whenmodified in an 「olfactory mirror」 test

【作者】Alexandra Horowitz

【期刊】Behavioural Processes

【日期】7 August 2017

【DOI】https://doi.org/10.1016/j.beproc.2017.08.001

【地址】http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376635717300104

【摘要】While domestic dogs, Canis familiaris, have been found to beskillful at social cognitive tasks and even some meta-cognitive tasks, theyhave not passed the test of mirror self-recognition (MSR). Acknowledging themotivational and sensory challenges that might hinder performance, even beforethe question of self-recognition is broached, this study creates and enacts anovel design extrapolated from the species natural behaviour. Given dogs useof olfactory signals in communication, this experiment presents dogs withvarious canisters for approach and investigation. Each holds an odorousstimulus: in the critical test, either an 「olfactory mirror」 of the subject ?the dog s own urine ? or one in which the odour stimulus is modified. Bylooking at subjects investigation times of each canister, it is shown thatdogs distinguish between the olfactory 「image」 of themselves when modified:investigating their own odour for longer when it had an additional odouraccompanying it than when it did not. Such behaviour implies a recognition ofthe odour as being of or from 「themselves." The ecological validity ofthis odour presentation is examined by presenting to the subjects odours ofother known or unknown dogs: dogs spend longer investigating the odour of otherdogs than their own odour. Finally, in a second experiment, subjects spentlonger with the modified stimulus than with the modified odour by itself,indicating that novelty alone does not explain the dogs behavior. This studytranslates the MSR study for a species whose primary sensory modality isolfaction, and finds both that natural sniffing behaviour can be replicated inthe lab and that dogs show more investigative interest in their own odours whenmodified.

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