巴甫洛夫說:“科學是隨著研究方法所獲得成就前進的?!钡拇_,在動物行為的研究中,巴甫洛夫發現了“條件反射”后,人們對于動物行為學的研究有了質的突破。
條件反射
巴甫洛夫(1849~1936年)
俄羅斯心理學家伊萬·巴甫洛夫最初感興趣的研究方向是消化系統,特別是胃內消化液和調節唾液分泌的功能。實驗期間,他用人工管道將狗的胃與外界連接起來。他感到吃驚的是狗僅僅看到食品或者聽到他的腳步聲就會產生唾液和涎液。在隨后幾年里,他認真地研究這種“心理興奮”現象。他注意到狗不需要食物直接刺激,只需要與食物相關的刺激(如鈴聲、手電光)就會流下唾液。他稱這種現象為“條件反射”。
繼而,巴甫洛夫建立了條件反射的機制以及如何消除條件反射。1904年,巴甫洛夫因為對消化系統的研究榮獲諾貝爾生理學和醫學獎。
巴甫洛夫后半生致力于解釋包括人的個性以及心理不適等所有人類認知和行為方面的研究。巴甫洛夫不朽的遺產在于他指出憎惡、焦慮等常見神經機能病都是不良條件反射引起的——這一觀點為20世紀下半葉的大多數精神病學家所采納。
動物本能
卡爾·馮·弗里希(1886~1982年),康拉德·扎卡賴亞斯·洛倫茲(1903~1989年),尼克·廷伯根(1907~1988年)
動物解剖的研究已經有了幾百年的歷史,充足的技術條件使得人們很早就得以研究微觀解剖學和分子結構。但動物行為研究必須先解決兩大難題,首先是擬人學:用人類所獨有的動機來解釋動物行為。由于動物行為的內在動機無法觀測,所以很難甚至不可能對其進行科學研究;其次是動物行為的模糊性,其行為難以像我們對腿、手或眼定義那樣加以界定。
20世紀30年代,三位科學家分別開展了對動物行為的研究,他們分別是奧地利人弗里希和洛倫茲以及荷蘭人廷伯根。他們避開擬人學,應用了其他科學體系中所用的客觀觀察和實驗的技術手段。
弗里希的重大發現是蜜蜂的舞蹈語言。同巢的蜜蜂可以交流諸如食源地的方向、距離、食源的質量之類的信息。它們通過一種獨特的“搖擺舞”來達到交流信息的目的。弗里希不斷改變食源的方位,進行仔細的觀測和實驗,從而得以詮釋蜜蜂的舞蹈語言。洛倫茲和廷伯根進行了一系列的頗具示范性的研究。洛倫茲主要是研究馴化的動物,對其進行密切觀察。他研究了“銘記”,即幼年動物學習追隨某個物體——通常是其父母,但如果洛倫茲在適當的時機出現,被追隨的對象也可能是他自己。而廷伯根則主要研究自然界中未經馴化的動物,作為一名無干擾實驗的大師,他揭示了動物行為的根本機理。他的著名實驗是模擬小雞的叫聲來識別小雞向父母索取食物時所用的刺激方式。
1973年,三人共同獲得了該年度的諾貝爾生理和醫學獎。
蜜蜂的交流
卡爾·馮·弗里希(1886~1982年)
最早揭示蜜蜂交流和感覺的復雜性的是奧地利人卡爾·馮·弗里希。他是研究動物行為的生態學的創始人之一。早在1919年他就證明蜜蜂可以用身體動作進行交流。到1945年,弗里希已經能夠對工蜂向其蜂類同胞傳遞信息的一系列舞蹈加以解釋。在《起舞的蜜蜂》一書,弗里希描繪了覓食的蜜蜂在返回蜂巢時如何表演“圓舞”和“8字舞”。舞蹈的節奏,相對蜂巢和太陽的方位以及腹部的擺動都向即將出發的工蜂傳遞出花粉和花蜜源地的距離和方位的信息。
純粹通過人的感官來詮釋動物行為只會歪曲反映動物的感覺世界。蜜蜂的行為就是最好的例證,它的感覺能力遠遠超出了人類的體驗范圍。弗里希進行了艱苦而細致的觀察實驗,例如,在彩色卡片上放置人造食源,然后訓練蜜蜂去造訪它們。由此弗里希證明了蜜蜂能夠看到紫外線,而且能夠看得出人的肉眼看不到的花瓣的紋理。他還研究了蜜蜂的嗅覺和味覺。1949年,他發現,即使太陽被云遮住,蜜蜂依然可以以太陽為參照物飛行,因為它們能辨認空中人類看不見的光。
黑猩猩的文化
簡·古多爾(1934~)
人類和黑猩猩有著生活在500萬年前的共同的祖先。然而,經過了幾百萬年前的共同生存,到了20世紀中葉,人類對他們近親的日常生活的了解依然少得可憐。
1961年簡·古多爾在坦桑尼亞的貢貝河保護區建立了觀察營地。經過長期艱苦的努力,她終于讓黑猩猩習慣了她的存在,從而得以大量記錄下它們的行為。她的努力使人們不僅了解了黑猩猩,而且開始質疑人類自身的惟一性。她的發現中最令人震驚的恐怕莫過于發現黑猩猩竟然會制造一系列捕魚和探尋食物的工具,而并非僅僅是使用工具。它們集體狩獵,分享獵物。雄性黑猩猩對它們的鄰居發動致命的征討,就像戰爭一樣。
越來越多的人步古多爾的后塵,來到非洲各地進行長期的研究,人們對黑猩猩的行為能力開始有了全面的了解,揭示了黑猩猩和人類一樣表現出很大的文化差異。例如,不同的群體所用的工具不同。在西非,黑猩猩用石錘打破堅果,而在東非,盡管可以獲取同樣的原料,黑猩猩卻并沒有制作石錘。而其他40多種地方風俗包括求愛和毛發梳理方式等也不一樣。
對圈養黑猩猩的研究表明,它們可以和其他大型猿類(大猩猩和猩猩)一樣辨認鏡子里的自己。在野生和圈養黑猩猩身上所發現的高級心理活動,尤其是與人類相似的心理活動,促使一些國家開始給予猿類法律保護,禁止在生物醫學實驗中使用猿類,甚至還有人發起運動,要求給予猿類“人權”。而在半個世紀以前,這些都是無法想像的。