染色箭毒蛙太聰明了，竟能在自己的大腦中繪製地圖

撰文：GEETHA IYER

這隻綠黑相間的毒蛙拍攝於堪薩斯州的日落動物園，是目前已知的首個能創造並修改周圍環境意境地圖（mental map）的兩棲動物。

攝影：JOEL SARTORE, NAT GEO IMAGE COLLECTION

一隻大小和顏色都與薄荷巧克力軟糖差不多的毒蛙正悄然顛覆我們對青蛙思維方式的認知。它就是染色箭毒蛙（Dendrobates auratus），原產於中美洲和南美洲的熱帶雨林，是一種適應陸地環境的物種，產卵時會完全避開河流和湖泊，將卵產在森林的地面上。當卵孵化後，染色箭毒蛙會把它們背到樹上，然後將蝌蚪們放在有積水存在的樹洞和鳳梨科植物上。

在如此複雜多變的環境中，要尋找、記住並找對安放卵的巢穴和蝌蚪樂園，需要一個能夠繪製並修改周圍環境的意境地圖的大腦。許多哺乳動物和鳥類的大腦有此功能。最近，發表在《實驗生物學雜誌》上的一項新研究首次證明了兩棲動物也具有同樣的能力。

「我們假設，染色箭毒蛙在其發展史中進化出了一種更高級的認知能力，能夠靈活地利用環境線索來尋找地點，」北卡羅來納大學副教授Sabrina Burmeister說道，也是這項研究的參與者之一。「你不可能在所有蛙類身上都發現這種能力。」

目前，人們對蛙類的大腦仍然知之甚少。長期以來，科學家們一直傾向於研究更為複雜的大腦，比如靈長類動物或鴉科動物的。此外，實驗室中通常會用老鼠或歸巢鴿子作實驗對象，如果換成青蛙，就必須修改實驗中的各項條件指標，而這是極其困難的。

莫里斯水迷宮是一個經典的導航實驗，實驗時，研究對象會被放在一個叫做莫里斯水迷宮的圓形水池裡，水池內有一個隱藏的可攀爬逃生平台和一套攝像及數據分析系統。結果證明，動物們在視覺同化和回憶方面越熟練，就越容易在隨後的實驗中找到平台。

但染色箭毒蛙處在這樣一個迷宮中時表現得非常驚慌，它們會試圖抓住邊緣以保障自身安全，從而放棄了對周圍信息的探索和採集，劉宇翔（音譯）解釋道，他是德克薩斯大學西南醫學中心的博士後研究員。

他把莫里斯水迷宮改造成了一個四周都是深溝的淺水池，以阻止染色箭毒蛙靠近池邊。改造後的裝置有助於動物自發探索淺水池，最終找到逃生平台。一旦它們成功逃生，實驗員就會改變視覺線索並移走平台。實驗證明，染色箭毒蛙尋找逃跑路徑的方式確實與它們所處的周圍環境的意境地圖相一致。

野外生物學家Andrius Pa?ukonis很高興看到這樣的研究結果，他希望這一研究能繼續深入下去，並擴大到其他物種。Pa?ukonis是斯坦福大學的一名博士後研究員，主要研究毒蛙在野外的歸航行為，他指出我們還有很多東西需要學習。「目前我們真的不知道潛在的』蛙類地圖』會是什麼樣子，」他說道。

當Pa?ukonis和其他野外研究人員用繩子和地理信息系統記錄器或帶無線電發射器的小青蛙褲在雨林中追蹤毒蛙時，Burmeister的實驗室正在做染色箭毒蛙和另一種青蛙的比較研究，在目前完成的測試中，作為對照組的泡蟾（túngara）顯然缺乏類似的導航靈活性和學習能力。

與此同時，染色箭毒蛙們也在盡最大努力生存著。它們進化出了多樣而巧妙的養育方式、棲息地偏好和認知能力。而現在，所有這些都面臨著棲息地喪失、疾病傳播、野生動物貿易和氣候變化等的考驗。要想走出這樣一個困難重重的迷宮，我們需要的不僅僅是把自己想像成一隻青蛙那麼簡單。

（譯者：陌上花開）

來源：國家地理中文網（官V）

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