人类是动物:认知生物学的旋风之旅

很长一段时间,有两个主要营地在动物行为和动物认知:排他主义者,关注动物和人类之间的差异,和inclusivists专注于相似性人类和其他动物王国。这旷日持久的争论可以追溯到几千年前,哲学家亚里士多德和笛卡尔认为人类是唯一的动物的高阶认知理性思维和语言等,和同样杰出的思想家如伏尔泰、查尔斯·达尔文,大卫·休谟认为它是不证自明的“野兽是赋予思想和原因以及人。”

横跨进化生物学和认知科学之间的桥梁,维也纳大学认知生物学家w .特库姆塞惠誉证明学习我们更遥远的动物亲戚理解人类认知是至关重要的。

“我想要传达的核心信息你今天是在某种意义上,这两个方面是正确的,”惠誉的讲话中强调在2017年在维也纳心理科学的国际公约。”,从现代生物学的角度来看,我们真的需要把这些想法在他们的头上,认识到一个非常简单的生物学事实:这是一个真理,但人们动物,也是。”

共享的生物学基础

人类生物学的基础包含大量的共享基础:所有生物从细菌到水仙分享我们基本的遗传密码,我们的神经系统结构与低阶动物如苍蝇、蠕虫以及近亲属,比如倭黑猩猩。当然每个物种是独一无二的。

在惠誉的认知生物学领域,研究者们试图使基本进化生物学之间的连接(例如,达尔文)半岛体育官方网址入口和认知科学(例如,诺姆·乔姆斯基和b.f.斯金纳)。但认知生物学进化心理学领域一样,惠誉澄清。而进化心理学关注的是人类思维在相对较短的进化时期,过去的600万年里,采用一个更广阔的认知生物学方法,在人类进化的过程中可以追溯到更早。

随着这种高度的比较方法,认知生物学家分解复杂的特点,如语言或音乐,为多个基本组件,其中一些可能在人类和其他动物之间共享,和一些可能是独特的一个特定的物种。认知生物学家称之为“分而治之”或多组分的方法,惠誉解释道。基于这些组件的存在与否,我们可以绘制系谱树可以让研究者去重建特定认知能力的进化过程。半岛体育官方网址入口

同系物和类似物

人类有许多共同特征与我们最近的亲戚,类人猿。我们分享大大脑,体型大,长期的生活,和长时间的童年因为我们共同的祖先,这并不是一个黑猩猩,大猩猩或人类,也有这些特征。这个进化过程称为同源性:不同物种共享一组常见的特征,因为他们从一个共同祖先继承。同源性的美,惠誉说,我们可以使用它来重建过去通过观察生活的物种。

相比之下是趋同进化的过程中,不同的物种独立适应类似的功能。例如,人类和鸟类都是两足,但并不是因为我们拥有共同的两条腿的祖先。人类和鸟类适应用两条腿行走在不同的时间点不同的原因。

惠誉还指出,进化是往往迂回的,而不是线性的,多次与适应产生和消失在一个给定的物种。例如,大多数人类和其他灵长类动物是三色视者——我们拥有色觉多亏了三种不同的视锥细胞在我们的眼睛。大多数其他哺乳动物,另一方面,是二色视者缺乏颜色视觉。如果我们只研究哺乳动物,似乎三色视觉是一个高度先进的适应,人类只与其他一些高度进化的物种。但扩大比较净除了哺乳动物表明,鸟类不仅有三色视觉,但实际上有四个不同的锥- tetrachromacy,他解释说。

鱼、爬行动物和两栖动物也有tetrachromacy,这表明,所有活着的脊椎动物的共同祖先是事实上tetrachromatic,随着时间的推移,哺乳动物失去了颜色视觉的适应。一路走来,灵长类动物——至少我们中的一些人——重新回到一种部分颜色视觉,惠誉表示。

工具的使用是另一个已经多次在不同的适应演化支的动物。黑猩猩与我们亲缘关系最近的生活,使用工具来钓白蚁和打开坚果。六百万年前,我们的祖先与黑猩猩也可能使用简单的工具来执行类似的任务。通过同源性,我们可以想象我们灭绝的祖先的认知功能。

但灵长类动物并不是唯一使用工具的能力。新苏格兰乌鸦使用锋利的直接对象在其环境难以挖掘幼虫树干。半岛体育官方网址入口牛津大学的研究人员发现,在实验室里,这些乌鸦将自己的工具,弯曲的线为打捞食品容器连接的形状。

“这些都是非常聪明的动物,他们有能力解决他们任务和超越任何生物倾向以同样的方式,我们可以作为人类。我们可以开车,电钻,”惠誉说。

当然,惠誉补充说,我们的共同祖先乌鸦不太可能用户的工具,但这类似的适应允许我们开始问重要的问题:为什么使用工具的发展?和为什么它发展所有这些不同的时间,在所有这些不同的方式,在这种独特的生物吗?

信号、语法和语义

随着工具的使用,人类与其他物种共享许多认知能力,包括记忆的形成,分类,基本的情绪,如愤怒、规划和目标设定、规则学习。这些非语言的基本概念有可能建立语言许多数百万年的进化历程。不像使用工具,语言似乎只有人类拥有的特质。然而,大多数语言的组成部分与其他物种共享,惠誉表示。

”我们从其他物种的主要区别是不我们思考的东西,但是我们可以交流我们思考什么,”他说。

尽管一些黑猩猩和倭黑猩猩已经学会签名或者与键盘,没有学会说“你好”或唱“生日快乐。“这不是因为黑猩猩不明智或不能够模仿,而是因为他们有一个非常有限的能力来控制他们的叫声和模仿的声音从他们的环境。

灵长类动物的无法说话的一个长时间运行的假设是,他们(以及其他动物)缺乏人类拥有的喉结。然而,大部分的动物信息喉来自动物尸体的解剖。作为一个博士后,惠誉感兴趣的方式生活动物交流。到目前为止,所有的哺乳动物他检查降低喉人形位置时响亮的叫声;当狗叫,喉收缩下降只是暂时的树皮,然后弹出备份。

“有什么不寻常的我们不是我们有喉结,只是它下来,”惠誉解释道。

这个研究表明这不是至关重要的声乐解剖学的语言,而是在大脑中。一个长期存在的假设是,大多数哺乳动物只有间接连接的运动皮层的神经元控制声道,喉咙和舌头。人类也这些神经连接,但也有直接连接的运动皮层运动神经元控制喉。这是关键,让人类控制我们的声道,黑猩猩所缺乏的。

然而,人类并不是唯一动物能够学习复杂的声音;声乐学习独立进化而来的蝙蝠、大象、海豹、鲸类,不同的演化支鸟。通过研究声乐学习的神经关联在一个广泛的各种各样的物种,研究人员可以测试这种direct-neural-connections假说。半岛体育官方网址入口到目前为止,研究了两种鸟类演化支,鸣鸟和鹦鹉,在这两种情况下,假设。鸟类学习声音的能力有直接的关系,而鸟类不是声乐学习者,如鸽子或鸡,没有。

“我一般的结论是,通过一个非常广泛的比较视角范围广泛的不同的物种,这真的给了我们一个强大的工具来开发假说并测试这些假设,”惠誉解释道。“我们可以测试机械和功能进化假说。”

语法:语言的核心

深入研究的话题交流,惠誉说,语法的规则集确定一个句子的意思,是语言的核心。除了口语,在许多形式:人类能够使用语言符号语言和写作,例如,可能因为我们使用高级语法的能力。猿可能无法说话,但他们可以学习和表达成百上千的单词通过迹象或键盘。尽管掌握大量的词汇,然而,他们获得的语法水平是大约两岁的孩子,基本上,他们有能力把两个单词放在一起。尽管这是一个非常有限的语法水平,还是语法,所以有一些共同点与人类语言。

人类不解释语言只是一串单词序列;至关重要的是,我们能够解释这些序列具有高阶层次结构。惠誉(Fitch)和他的同事们正试图确定哪些语言组件不同的生物拥有通过检查他们的学习能力简单的语法结构,而不是更复杂的功能。

到目前为止,比较实验表明,这种使用层次语法的能力可能是人类所特有的。在一系列的实验中,研究人员试图教语法层次两种不同的鸟类:鸽子半岛体育官方网址入口和keas公司。当鹦鹉是一种原产于新西兰,他们非常聪明而著称。而不是使用的录音讲话中,研究人员训练有素的鸟儿来识别不同的视觉模式的抽象形状。半岛体育官方网址入口甚至连鸽子——而不是最聪明的鸟——能够掌握简单的序列模式,但尽管他们经历了数周的强化训练,两组的鸟类未能学习更复杂的语法。

”那么,这让我们现在是:许多不同的物种已被证明非常有限状态文法[和]简单连续的语法,但现在,唯一好的证据的超越层次语法是为了人类,”惠誉表示。

到底允许人类语言的飞跃呢?惠誉怀疑人类已经开发出一种从序列推断树状结构的认知倾向,是其他动物的困难或不可能。根据他dendrophilia假设,人类独特的能力与语法来自自动解释序列到分支层次的块。到下一个级别的语法,人类可能已经进化一个额外的形式的抽象的记忆,让我们跟踪短语甚至在他们结束,惠誉建议。启用这个新的适应,人类的大脑可能加强必要的中性语言结构进行处理。惠誉指出,布洛卡区是在人类与黑猩猩七倍,最人类大脑的扩展区域与黑猩猩相比,我们知道。此外,它更相互关联的其他人类的大脑结构比其他灵长类动物。

“对我来说,最令人兴奋的可能性是在语法,”惠誉的结论。“我们分享很多,但一个相对较小的不同的脑部结构产生了重大影响的认知能力。”