厉害了我的鸟!鸟类会像人类一样对颜色进行分类

辨别物体的最简单方法之一就是看颜色——也许是因为儿童读物鼓励我们把某些物体与它们各自的颜色配对。为什么我们中的很多人会想当然地认为胡萝卜是橙色的,草是绿色的,苹果是红色的呢?马克斯·普朗克心理语言学研究所的霍尔格·米特勒(Holger Mitterer)和扬·彼得·德·鲁伊特(Jan Peter de Ruiter)进行了两项实验,用不同的橙色和黄色测试了对颜色和颜色稳定性(在不同光照条件下看到同一颜色的能力)的感知。通过在不同的物体上使用这些颜色,研究人员希望表明物体的知识可以用来识别颜色。在一项实验中,一半参与者看到了各自颜色的传统橙色物体,而其他参与者看到的是同样的物体,颜色介于黄色和橙色之间。

那些在传统颜色的橙色物体上看到模糊色调的参与者,后来把这种模糊色调的物体称为“橙色”。显然看到传统颜色的橙色物体上模糊的色调,参与者会重新定义这个颜色为适当的“橙色”。在第二个实验中,参与者看到了同样的颜色,但现在看到的对象可以是任何颜色(例如,汽车)。一些参与者被展示了从第一次实验中模糊的颜色到强烈的黄色,而另一些参与者被展示了从强烈的橙色到模糊的颜色。就像在第一个实验中一样,参与者随后必须辨认出一只颜色不明确的袜子。第二项实验显示两组人之间没有任何差异,这最终表明,在第一次实验中,只有对物体自然颜色的了解,才能让他们重新定义颜色。

  • 可见颜色的彩虹在连续波长范围内会发生变化,但斑马雀会像人类一样将其分解成离散的颜色。图片:Ryan Huang, TerraCommunications LLC

这一研究结果发表在心理科学协会(Association for Psychological Science)旗下期刊《心理科学》(Psychological Science) 上。研究结果表明,自上而下加工(如表示橙色的胡萝卜)的使用,无论是在颜色感知方面还是在其他感知领域都有所延迟。如果人类立即使用这种概念性知识,它就会超越知觉线索,导致幻觉。学习的延迟反馈可以防止这种错觉,但仍然利用世界知识提供的先验概率来实现感知的稳定性。对于一种被称为斑胸草雀的红喙小鸟来说,性感是有颜色编码的。雄性的喙从浅橙色到深红色不等。但新的研究结果表明,从雌性的角度来看,雄性的有色眼镜可能只是性感而已,也可能不是。在《自然》上发表的研究表明,由于一种被称为分类知觉的现象,斑马雀把从红色到橙色的色彩范围划分为两种不同的类别,就像人类一样。

这项发现来自杜克大学的一项实验,该实验测试了这些鸟辨别颜色是否相同或不同的能力。研究人员用八种不同颜色的组合,分别代表了不同的雄性鸟喙的颜色范围,让26只雌性鸟看了一组四分之一大小的纸碟,其中一些是双色的,另一些是纯色的。鸟儿们发现,每当它们用喙翻转一个两色的圆盘时,它们就会在下方发现一颗小米种子。如果他们翻转一个纯色的圆盘,他们什么也得不到。先挑一个特定的圆盘,再挑其他的,这是鸟认为它有两种颜色而不是一种颜色的标志。一些实验涉及的是在光谱上距离较近的颜色对,而另一些实验涉及的是相距较远的颜色对。雌性在辨别最不同的配对时没有困难,有趣的是他们如何处理中间不同色调。

这一发现表明了一种起作用的阈值效应:一种由橙色变为红色的明显感知边界。鸟类在区分两种颜色时要比在同一侧的配对中分辨出两种颜色的能力强得多,即使所有的配对在色谱上的距离都一样远。此前的研究表明,雌性斑胸草雀更喜欢红喙雄性斑胸草雀,因为红色与健康有关。杜克大学(Duke)博士后助理、该项研究的共同第一作者帕特里克·格林(Patrick Green)警告说,这项研究并没有测试鸟儿是否更喜欢某些圆盘色调,但研究结果揭示了雌性注视潜在伴侣时会发生什么。如果鸟把所有的颜色都归为同一类,那么至少在鸟喙颜色方面,雌鸟可能不会挑剔潜在的伴侣是完美还是足够好。杜克大学生物学教授、资深作家斯蒂芬?诺维奇说:我们现在看到的是他要么是够红,要么就不够红。

研究人员还不知道人类所感知的“橙色”和“红色”之间的界限是否与鸟类相同。但这些发现支持了这样一种观点,即这种颜色标签有着很深的生物学根源,而不仅仅是由人类文化或语言形成的武断划分。斑胸草雀对颜色的分类感知不太可能仅仅是因为它们眼睛中的光敏细胞分辨不同波长的能力不同,这可能在他们的脑海里。杜克大学博士后助理埃莉诺·科弗斯说:影响视网膜的并不总是我们看到的东西,视网膜发出的信号被传送到大脑进行解码。接受了大量的信息,我们的大脑正在创造一个不真实的现实。分类知觉可能是一种认知捷径,可以帮助动物在嘈杂、有限或模棱两可的信息面前做出艰难的决定。绝对感知(在斑马雀身上所展示的)可能是大脑减少这种模糊性的一种策略,分类使你精确地解释一个刺激因素变得不那么重要;相反你只需要解释它所在的类别。


博科园-科学科普|参考期刊文献 :《Nature》|研究/来自:Association for Psychological Science,杜克大学,DOI: 10.1038/s41586-018-0377-7

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