蜘蛛的聰明超乎你的想象

杜仲

跳蛛進(jìn)化出驚人的視力幫助它們捕捉獵物

在我們中間生活著一類酷似來(lái)自外星的生物。它們長(zhǎng)著八條腿，很多雙眼睛。尤其與眾不同的是，它們還能吐絲織網(wǎng)。它們的網(wǎng)輕盈而精致，一般掛在屋角或樹叢中。當(dāng)然，我這么一說(shuō)，你就知道是誰(shuí)了——蜘蛛。

盡管蜘蛛有著如此與眾不同的才能，但我們恐怕還是低估了它們。在我們眼中，它們不過(guò)是比機(jī)器稍強(qiáng)一點(diǎn)的無(wú)脊椎動(dòng)物。但現(xiàn)在，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，蜘蛛的認(rèn)知能力可以與哺乳類和鳥類并肩媲美。而對(duì)蜘蛛智能的研究，反過(guò)來(lái)又可以幫助我們了解意識(shí)的起源。

蜘蛛在進(jìn)化上有漫長(zhǎng)的歷史，最早可追溯到4億年前。如今，已知的蜘蛛種類超過(guò)4.8萬(wàn)種，平均每平方米的土地上約有130只個(gè)體。這可要嚇?biāo)缹殞殏兞?，是不是？但沒有它們，農(nóng)業(yè)將是不可能的，沒有它們，我們的莊稼都會(huì)被昆蟲吃個(gè)干凈。

蛛絲是讓工程師們欣賞不已的東西，其強(qiáng)度超過(guò)鋼絲。蛛絲是蜘蛛從尾部腺體中擠出來(lái)的一種蛋白。蜘蛛用它來(lái)織網(wǎng)和用作上下攀爬的繩索，甚至借助它來(lái)飛行。

但蜘蛛能成為進(jìn)化的贏家，不單是能吐絲的緣故，其高超的智能也至關(guān)重要。

能證明蜘蛛聰明的最好證據(jù)是它們的織網(wǎng)活動(dòng)。大約三分之一的蜘蛛物種都織造圓盤狀的網(wǎng)（因此它們叫圓網(wǎng)蜘蛛），這些美麗的“死亡陷阱”懸掛在房檐屋角。每一張網(wǎng)都是蜘蛛勤勞和智慧的結(jié)晶。

從本能上講，每一種蜘蛛都能織出一張形狀、尺寸與其體型和獵物大小相稱的理想蛛網(wǎng)，但在不同環(huán)境下，它們都會(huì)為了適應(yīng)有限的空間或繞過(guò)障礙物，因地制宜地進(jìn)行裁剪。這表明，在建網(wǎng)之前，蜘蛛會(huì)進(jìn)行某種規(guī)劃。它們是如何做到這一點(diǎn)的？

一種可能是，它們用絲作為鉛垂線來(lái)探測(cè)一個(gè)潛在的建網(wǎng)點(diǎn)。在探查時(shí)，蜘蛛先在兩個(gè)表面拉起一條水平線，然后橫穿，在沿途的各個(gè)點(diǎn)上下移動(dòng)。通過(guò)這種方式，它們估計(jì)空間的大小、需要的絲量以及織造的時(shí)間。這一切涉及到構(gòu)建心理地圖的能力。

蜘蛛的社交“網(wǎng)”

我們傾向于認(rèn)為蜘蛛是孤僻的動(dòng)物，但也有大約20種已知的蜘蛛是生活在群體之中的。它們?cè)谀抢飳?duì)諸如覓食、織網(wǎng)、維護(hù)和照顧幼蛛等任務(wù)進(jìn)行分工。這類蜘蛛大多生活在熱帶地區(qū)。

以生活在非洲西南部的穹蛛為例，它的一個(gè)群落有多達(dá)2000個(gè)成員。整個(gè)群落由兩個(gè)蛛絲結(jié)構(gòu)組成：一個(gè)是用蛛絲織成的球形結(jié)構(gòu)，供它們生活或藏身;另一個(gè)是呈扁平狀的網(wǎng)，供它們“狩獵”。當(dāng)一只昆蟲冒險(xiǎn)進(jìn)入“狩獵場(chǎng)”，并振動(dòng)起來(lái)的時(shí)候，一些穹蛛就會(huì)從藏身地出來(lái)，給它注射毒液;昆蟲停止振動(dòng)之后，會(huì)有更多的穹蛛出來(lái)，把它拖回藏身地。

在許多哺乳和鳥類中，構(gòu)建空間心理地圖的能力是不鮮見的，但在無(wú)脊椎動(dòng)物中幾乎聞所未聞。盡管蜘蛛的心理地圖并不十分詳盡，只包括大障礙，不包括小障礙，但即便如此，也使得它們具備一定程度的前瞻和規(guī)劃能力。例如，圓網(wǎng)蜘蛛能根據(jù)腺體中剩余的絲質(zhì)儲(chǔ)備來(lái)改變蛛網(wǎng)的粗細(xì)和結(jié)構(gòu)，以確保不會(huì)中途耗盡。它們對(duì)天氣也很敏感：在低溫下，網(wǎng)織得更簡(jiǎn)單，圈與圈之間距離更大，以避免在寒冷中暴露太長(zhǎng)久。

在網(wǎng)的維護(hù)和使用上，蜘蛛更是善于精益求精。它們會(huì)照以往經(jīng)驗(yàn)，在最有可能捉到昆蟲的區(qū)域調(diào)整絲線的張力。絲線繃得越緊，昆蟲掙扎時(shí)傳遞過(guò)來(lái)的振動(dòng)就越強(qiáng)，它們做出的反應(yīng)就越快速。它們還能根據(jù)本地發(fā)現(xiàn)的獵物大小來(lái)改變網(wǎng)的大小。它們甚至能從不成功事件中吸取教訓(xùn)：如果獵物觸網(wǎng)后逃脫了，蜘蛛會(huì)布下更粘的蛛絲，以確保未來(lái)不再發(fā)生此類事情。你幾乎可把蛛網(wǎng)想象成蜘蛛的一把豎琴，它們會(huì)仔細(xì)地“調(diào)音”，以便奏出最美的和弦。

當(dāng)然，蜘蛛的種類很多，但生活方式迥異的品種也同樣聰明。以跳蛛為例。這種蜘蛛有著驚人的視力，它最喜歡的獵物是其他蜘蛛。它通過(guò)潛行在環(huán)境中來(lái)捕捉獵物，為了做到這一點(diǎn)，它同樣表現(xiàn)出某種高超的智能。

科學(xué)家做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。他們把一只跳蛛放置在水箱當(dāng)中的一座塔上。從這個(gè)高度，它們可以看到對(duì)面另一座塔上的獵物，以及水面上通向?qū)Π兜膬蓷l路徑，但其中僅一條是通向獵物的。跳蛛看到獵物后，從塔上下來(lái)，直奔對(duì)岸的獵物。盡管它從塔上下來(lái)之后，獵物已不在它的視野之內(nèi)，但在兩條路徑中，它總能選對(duì)那條通向獵物的路線。在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家提供了兩條路線：兩條都通向獵物，但其中一條較短。大多數(shù)跳蛛會(huì)選擇較短的路線。這些實(shí)驗(yàn)表明，跳蛛在工作記憶中有一張心理地圖。

跳蛛甚至有能力表現(xiàn)出驚訝。在與前一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家在跳蛛看不見獵物時(shí)，偷換了獵物，譬如原先它看到的是蒼蠅，現(xiàn)在趁它不注意，換成了一只甲蟲。等它趕到獵物跟前時(shí)，它會(huì)停頓一下——這是感到困惑的跡象。如果跳蛛發(fā)現(xiàn)獵物多了或少了（與它從塔上看到的相比），它也會(huì)停頓。這表明，跳蛛具有基本的數(shù)字感。

跳蛛雖然不是“穩(wěn)坐中軍帳”的獵手，但蛛絲仍是它必不可少的生存手段，它經(jīng)常在狩獵時(shí)使用。有時(shí)它會(huì)臨時(shí)建一張網(wǎng)，作為俯瞰獵物的有利位置，或先用網(wǎng)捕捉昆蟲，然后引誘貪吃的蜘蛛。跳蛛還會(huì)侵入其他蜘蛛的網(wǎng)中，撥動(dòng)蛛絲來(lái)模仿被困的昆蟲，引誘網(wǎng)的主人離開藏身地，來(lái)做它的美餐。為達(dá)到以假亂真的效果，它似乎通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)如何像被網(wǎng)住的昆蟲那樣發(fā)出振動(dòng)。

鑒于這些新發(fā)現(xiàn)，再加上蜘蛛社交能力的新證明（見拓展閱讀：蜘蛛的社交“網(wǎng)”），我們是否可以說(shuō)蜘蛛也是有復(fù)雜意識(shí)的呢？

大多數(shù)研究者將意識(shí)視為一個(gè)寬泛的范圍，從對(duì)周圍環(huán)境的基本心理表征能力（見小貼士：心理表征），到想象力、高級(jí)的自我意識(shí)和自我反思能力。大多數(shù)無(wú)脊椎動(dòng)物被認(rèn)為連最基本的意識(shí)都沒有，只能像機(jī)器一樣對(duì)環(huán)境做出反應(yīng)。

但蜘蛛構(gòu)建心理地圖的能力以及它們的前瞻和計(jì)劃能力，似乎反映了它們具有復(fù)雜的意識(shí)。然而，要知道蜘蛛的大腦通常是非常微小的。例如，大多數(shù)圓網(wǎng)蜘蛛的體重在50～80毫克之間，有些甚至小于1毫克，大腦又是其體重的幾十分之一。憑這么一個(gè)小腦袋，它們是如何做到的呢？

這是一項(xiàng)令人興奮的新課題。研究蜘蛛的大腦有助于弄清楚，哪些神經(jīng)構(gòu)造是意識(shí)體驗(yàn)所必需的，以及它們是如何進(jìn)化來(lái)的。

蜘蛛也引發(fā)人們思考意識(shí)的起源問題。蜘蛛大約在5億多年前就出現(xiàn)了，遠(yuǎn)比高級(jí)動(dòng)物出現(xiàn)得早。以前，我們總傾向于在人類的近親身上尋找復(fù)雜意識(shí)的特征，但既然這些特征同樣也存在蜘蛛身上，那么，意識(shí)的出現(xiàn)是不是也可以追溯到那個(gè)時(shí)候呢？

關(guān)于意識(shí)的這些謎團(tuán)，也許蜘蛛能為我們提供線索。

心理表征

指外部事物在心理活動(dòng)中的內(nèi)部再現(xiàn)，它一方面反映客觀事物，代表客觀事物，另一方面又是心理活動(dòng)進(jìn)一步加工的對(duì)象。表征有不同的方式，可以是像圖畫一樣形象的，也可以是像文字一樣抽象的。

比如，看到眼前一棵樹，在我心里就產(chǎn)生了這棵樹的一個(gè)形象——這就是這棵樹的“心理表征”。我還可以對(duì)這個(gè)形象加工，比如把它想象成有情感的，會(huì)說(shuō)話的……