《动物使我们有人性》(5): “牛眼看人大”,是真的吗?


前几集贴出以后,朋友们提了许多有趣的问题;虽然超出了原书的范围,却正是议论的好题目;在这里一并作答。

问:俗话说,“牛眼看人大,鹅眼看人小”,所以这么大的牛对人那么驯服。不知有没有科学道理?

答:没有找到现成的答案,我自己的推理是:这个说法不成立。如果牛的视觉有失真、将外界事物放大,那么应该放大所有看到的物体,不会仅仅“看人大”。况且,视觉的感应会被处理视觉信号的大脑所修正,所以牛对外界物体大小的认知应该是与现实相符的。

我认为牛怕人是因为人在移动;牛对移动的物体很警觉,因为它们的天敌是会移动的动物。

问:据说牛是有色盲的。既然是色盲,为什么西班牙人的斗牛士要拿一块红布来招惹牛,激怒牛?

答:一般认为牛是红、绿色盲。但是科学家又说,牛实际上是能分辨色彩的,只是不像人眼那样清楚。目前只知道它们对不同的颜色能有所区别,不知道它们感知到的颜色是什么样的。牛白天能看到蓝色和黄色,夜晚的视力也比人好。

西班牙斗牛士有两块布,一块黄绿色,另一块红色;红布是在最后阶段用的,据说是为了让杀牛的血溅上去不至于显出脏来。牛被激怒并不是因为布的颜色,而是因为斗牛士把布舞来舞去的移动挑逗让它感到了威胁,奋起反抗呢!

问:牛的视角有多广?能看到背后吗?

答:牛的视角很广,接近360度,所以不用掉头就能看到后面,只是眼角扫到的地方有些变形

视角有两种:一种是两眼都能看到的范围,另一种是单眼或者双眼能看到的范围。人的前者为120度,后者接近180度;牛的前者为30-70度,后者为330-350。一般来说,攻击型动物如人类,眼睛长在头部的前面;而被猎食的动物,眼睛一般长在头部的侧面。


人(左图): 两眼都能看到的是100-130度,黑色的是盲区
牛(右图):两眼都能看到:30-70度; 总视角:330-350

两眼都能看到的地方,有立体感,可以判断物体的厚度和距离远近;只有一只眼能看到的地方,缺乏立体感,不太能分得出厚薄远近。我有一次在乡下劳动,夜晚被墙上掉下来的砖头 砸了眼眶,第二天只能蒙着一只眼去劳动,捡地里的山芋扔到筐子里;可是因为独眼,距离判断不准,老是扔在筐子的外面,哈哈!

问:决定动物食荤与食素的基因是什么?为什么素食动物往往要比肉食动物个儿大,力气也大?都说肉类的营养要远比草料的营养高,这一现象又该如何解释?

答:动物是吃荤还是吃素,不是一个基因能决定的,需要有一整套的机制。举例来说,要想长肉,身体就要能够合成蛋白质。蛋白质有很多种,但是基本的化学元素是有限的。不妨将它们想象成两个不同的化工厂,一个用植物作原料(吃素),另一个用动物作原料(吃荤),但产品都是蛋白质。

这两种工厂需要不同的机器和设备、不同的催化剂,通过不同的化学反应,在不同的条件下(温度、浓度等)都能生产蛋白质。

吃素的动物,牙齿、口腔、胃、肠等和吃荤的动物都不一样,它们消化系统里寄生的微生物不一样(这些微生物帮助消化),身体能分泌的转氨酶(催化剂)也不一样。这些差别,使得它们都能消化自己的食物,转化为自己所需要的营养。

草料和肉类相比,营养的比例不同。吃草的动物要吃很多很多草,才能满足它的需要;而吃肉的动物不需要那么多,也许它们好几天才能吃到一顿美餐。所以要把数量和质量综合起来考虑。

至于哪些动物有力气,那是它们各自在漫长的进化过程中,因为生存的必须和自然淘汰而形成的。比如豹子要吃别的动物,它必须跑得快,跑得不快的豹子也许就被自然淘汰了。马是被别的动物猎食的,为了生存它也必须要跑得快,所以最终能存活的马都有健壮的腿。牛为了保护自己必须顶牛,也要力气大;没力气的最终也被淘汰了。

动物的基因有天然的变异,在自然环境的选择下慢慢地进化成了能够生存的最佳组合。我们今天看到的吃荤和吃素的差别,就是这个漫长的进化过程的结果。

问:在电视中看到那些长年和野生动物生活在一起的动物学家我总是心生感动。风铃说他(她)们常常会有自闭症,是这样的吗?是因为自闭症了才去从事这种工作,还是这种工作使他(她)们生了自闭症?

答:野外工作者中有一些原来就有自闭症。他们不喜欢也不善于和人社交,和动物相处却没有这个问题。根据葛兰丁女士的说法,现在很多工作都需要正规的学位、文凭,而自闭症患者却不容易在主流教育系统里受正常的教育,他们得以从“后门”成为动物学者的渠道是越来越窄了。

我也是很佩服那些野外工作的科学家甚至艺术家们,愿意为了事业而甘冒生命危险。日本有一个世界知名的摄影师,他拍摄的最后一张照片是一只棕熊向他扑去的镜头...

评:  临终关怀,惠及家畜。老区的张木匠说:“格老子,人比人气死人。三餐都吃不饱的老子还不如要死的畜生?生不如死哟。”这种观点仍有市场。

答:不消说,在人的生存还很艰难的地方,首先要关注人的待遇;不过这并不意味着要靠虐待家畜的办法来改进人的待遇。如果处理得好,这两者是可以兼顾的。而且从长远来看,兼顾是唯一可行的路。

家畜是为人服务的、被人当食物的;对它们的人道,也是对我们自己的人道;从前的农民很爱自己的牛呢。再说,种环保菜、用合乎家畜天性的方法饲养它们,也是可以谋生甚至致富的啊,和改善人的生存条件不矛盾的。

评: 人在保证长远利益的前提下向自然索取短期利益,很难,也很值得。

答: 其实,这个道理并不难懂,但是难以实行;因为环境破坏造成的影响有滞后效应,还有累积效应。人们容易看到眼前,不容易看到将来;一次两次也许破坏力有限,多了就很有害。

可是发达国家已经积累了这些经验,也有了相当准确的办法预测效果。这些经验教训都可以拿来用,不必再经历一次,尤其是在人口这么多的地方再经历一次啊!

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《动物使我们有人性》译介完了。写这样的文字,不需要编故事;却好比採花人,要从缤纷的园子里,採到合适的花,插成一瓶美丽,呈给别人欣赏。这也是一种快乐。只是风铃採花、插花的本事还差得很远,慢慢修练吧,呵呵! 谢谢各位有兴趣关注这个话题!

这本书有三百多页,我这里能够介绍的只是其中的一小部分。有兴趣、有条件的朋友,还是去读原著为好。

《动物使我们有人性》(4):野生动物



(本文图片均转自互联网。感谢原作者!)

也许是因为人类的祖先曾经和野生动物“共舞”吧,无论是《国家地理》的精美图文,还是“发现”频道的动物节目,都让我们着迷:猩猩的聪明,虎豹的快捷,大象的从容,企鹅的憨态,海豚的嬉戏,熊猫的慵懒,斑马的炫目,棕熊的彪悍,有趣的野生动物,仿佛唤醒了我们对远古时代的集体的记忆。



在这些探索动物世界秘密的野外工作者中,不乏自闭症患者。他们虽然不善于和人相处,却喜欢和动物打交道,长年累月地观察研究动物;他们往往比常人更加耐得住寂寞、更加专注;坦普.葛兰丁就是其中的一位。长期的野外工作经验,让她对动物的行为有着更直觉的理解,更能从数据中找到潜在的规律。在《动物使我们有人性》一书中,葛兰丁详细地介绍了从事野外研究的重要性。



您也许知道英国女子珍.古德(Jean Goodall)在非洲观察研究黑猩猩的事。她以细致的观察,推翻了科学界对黑猩猩的两大误会:一是“只有人类能制造和使用工具”,因为黑猩猩也能;二是“黑猩猩只吃素”,其实它们饿了啥都吃。珍.古德还发现,表面举止温和的黑猩猩具有侵略性,会制造“武器”、采用集体战术猎食小动物,还会对同类施暴,包括“猩猩吃猩猩”。她的发现,在实验室里、动物园里都是不可能得到的,因为在这些人工环境中的黑猩猩已经没有必要为了食物或者“占山头”去“侵略”了。

黑猩猩

科学家们一直相信黑猩猩的认知能力不如人类,直到野外研究者Matsuzawa博士发现它们能记住几百种植物有什么不同、长在什么地方、什么时候生长结果、有什么用途,和人类的植物学家可有一拼呢!而在实验室的环境下,猩猩的这种认知能力也被忽视了。

黑猩猩

我们的世界越来越“虚拟化”;很多从前依靠野外观察所做的研究,如今搬到了实验室、动物园,甚至抽象成了数学公式,用计算机进行模拟。但是,葛兰丁说,这些都不能代替野外的实地考察,因为假如你不知道动物在自然环境的行为,就不能设计出实验室里的模拟环境,也就不能真正地了解它们。好的研究结果,是把野外考察和实验室工作、理论研究结合起来,根据实地观察得到启发,再精心设计出实验来证实的。脱离了实际基础,再好的数学技巧也发挥不了作用。

海豚

因为出色的野外观察,我们对于海豚和鲸鱼也有了更多的了解。海豚有它们复杂的大社会,会结帮成派,还会今天和你好、明天和他好。不但如此,帮派和帮派之间还会结成更大的联盟。海豚和鲸鱼也有“多元文化”,每个团体会有自己的“方言”、自己的吃食和游戏的传统。海豚的智力,远远超出了我们所知的鱼的智力;看到它们在水里吹泡泡的这段视频,咱是自叹不如啊! 它们不但能吹出各种花样的泡泡,还会顶着泡泡玩,为了不让别的海豚玩还会把泡泡毁掉。看上去它们为此可是练了功的呢!(http://www.tudou.com/programs/view/fvUgirmqvds/

以前,科学家们以为只有人类会有意识地计划自己的生活。可是Nikola Clayton博士的研究证明了“西灌丛鸦”(Western Scrub Jay)那小小的脑瓜却能“未雨绸缪”:它们经历过几天没有食物的日子,接下去找到了食物就会藏起来备用;对于不同的食物,它们不但记得藏在哪里,而且知道先去吃容易腐烂的那些。有一种理论认为,鸟类对于自己经历的事件记得很牢;它们可能善于“感官记忆”;也就是说,它们可能记住了图像、味道、触觉、饥饿感等等,用这些图像组成了记忆。西方谚语说,“一张图抵得上一千个字”;可以想象这种感官记忆的效率有多高!

西灌丛鸦
野外观察对于动物的保护也是必不可少的。猎豹(Cheetah)属于珍稀动物;现存的猎豹基因极其相似,简直像是克隆出来的,说明它曾经遭到灭种,是从极少数幸存的猎豹繁殖而来。这种缺乏变种的基因使得猎豹在“物竞天择”中缺少竞争性,科学家们于是决定要帮助它们繁殖。可就像大熊猫一样,“收养所”里的母猎豹总是很难怀孕;无论管理员想什么办法,俩公母都情不投意不合。直到动物学家们发现在天然环境中,猎豹是“男女分居”的,而且必须有几只公豹候选,让母豹挑自己中意的“豹君”。有了这个知识,动物园开始把公豹和母豹分开养,避免它们彼此看腻了失去吸引力。只在交配的时候让它们到一起,而且让母豹和多只公豹“相亲”,人工繁殖猎豹才终于成功。

猎豹

大象,在我们眼中是温和的动物。可是近年来,非洲的象群成了问题:它们毁灭村庄,杀人,强奸其它的动物;其中小公象尤其暴力。究其原因,是多年来人们杀戮大象、攫取象牙的行为,造成的大象社会的瓦解。在自然界,小象是需要长辈教养的;可它们从小看到父辈被人类追杀,就像在战争的环境中长大的孩子,学会的就是以暴还暴。

解决这个问题,必须从教育小象做起。在肯尼亚,科学家们根据对野象群的观察,摸索出抚养小象的方法。他们收养了出生不久的孤儿小象,人工喂养,逐渐让它们接触温和的成年母象,最后让它们融入象群,放回野外。

杀象取牙
被杀的大象

非法猎取的象牙

人类是地球生态系统的一部分,我们和所有的生物共享着地球。在生物链中,每一个物种都有它自己的位置和作用;也许我们人类还没有认识到它们的重要,但是假如我们糟蹋了这个环境,那时再想恢复,代价就大了。

但是,经济发展与环保的矛盾是不可避免的。比如说,亚洲人愿意为象牙出高价,非洲人想多挣钱,就去追杀大象。要想让他们不杀,除了立法和教育以外,最好能提供一些让他们挣钱的机会作为替代;动物观光业就是一例。如今,每年去非洲看野生动物的游客们,为当地人贡献了大量的资金,让他们有了谋生或者致富的可能,同时也保护了野生动物的繁衍。这是游客、当地百姓和动物的“三赢”啊!


风铃补充:

目前,国际公认的经济发展原则是兼顾3PPeoplePlanet, Profit (人、地球、和盈利)。也就是说,一个发展计划必须平衡人的需求、环境的保护、和经济上的可行。只盈利、却破坏了环境,不是好政策;同样,理想化地追求环保,而不顾经济上是不是能得益的事,也没人愿意去做;只有综合人类的眼前利益和长远利益的发展,才能算成功。

保护野生动物是这样,保护其它自然资源又何尝不是呢?

(待续)

隔着大洋做实验


本图转自互联网

这学期修的课程是《电机驱动》,由瑞典的查尔姆斯理工大学授课。(查尔姆斯理工大学:见http://baike.baidu.com/view/1003211.htm?fromId=89080

和密西根大学的研究生课程相比,查尔姆斯显得“精致”多了: 比方说,密大上大课,一班总有80个学生或者更多,全职的和在职的混合,却只配一个助教;许多作业和测验由计算机批改;而查尔姆斯都是小班,这门课只有16个学生,都是在职的,总共给配了4个助教:两个带实验,第三个改作业,第四个上答疑课。 密大远程教学的网上设施很棒,基本上和在课堂上差不多,查尔姆斯设施略逊一筹,教授的课讲得比较死板,“照本宣读”,也许和英语不是他们的母语有关吧?

开学时,教授说这门课要做四次实验,其中两次是实际操作,还有两次是计算机仿真。我听了直纳闷,咱这远程学习,做仿真可以,一网通天下;可这实际操作的实验咋做呢?咱的手再长,也够不着瑞典哪!

呵呵,咱今天就做了第一次实验。这手嘛,原来是“接龙”:这头咱事先想好怎么做,那头助教在实验室现场,大家通过WebEx开视频会议;我们说这么着那么着,他就在那边把线接好、电表插好。我们说错了的,他当场讲解、纠正。有些实验教授已经事先做好,录下来让咱们读数据、计算结果。两个小时的实验,进行得很顺利。

这样做实验的效果如何呢?我的感觉是,有效率大于90%。主要是事前的准备很充分,根据实验室设备的照片想象出实验的每一步。就好象运动员上场前,要在脑子里预演一样。人的大脑很神奇,可以“感同身受”;从视频看仪表和真的看仪表,差别真的可以忽略不计呢!

最近美国在讨论教育改革,其中有一项就是如何做好远程教育,降低成本,更大规模地普及知识。远程教育有很多优点,当然如果做得不好也会放大缺点。一个可能的前景是:教育会向两极发展:一方面是大规模的网上课程,优秀的教师会受到世界各地学生的欢迎,低成本;如今哈佛、麻省理工学院的公开课,就是一例。另一方面是仍然有学生需要小规模的课堂教学,讨论、解疑、辅导,成本也相对比较高。在这两个“市场”都没有竞争力的学校,可能就会逐渐地被淘汰了。

科学技术的进展,能引起重大的社会变革。相信互联网对教育在全球的普及将有极其深远的影响。

实验室
   

情人节的祝福,给我的父母



提笔写下这个题目,又觉得似乎不妥:情人节是西方的,我的父母却很东方,至少我母亲是很东方的。不过,无论是东方还是西方,人们对于曲折的爱情和婚姻,尤其是曲折以后而终于团圆的爱情和婚姻,总是赞美和钦羡的。这么一想,借着情人节的当儿来祝福老爸老妈,也未尝不可吧?


我的父母,从他们第一次结婚计算,今年该是60年了;若按第二次算,是49年;即便按第三次算,也已经34年了。这其中的曲曲折折,酸甜苦辣,已是如烟往事,不提也罢。如今二老都八十多岁了,身体还行,衣食无忧,老来有伴,是我们晚辈的福气。

2006年我回国探亲,带父母去游九寨沟。在停车场等环保车,真正是人山人海;爸妈怕被挤倒,紧紧地互握着胳膊;我在旁边保驾:“对不起各位,请照顾点儿老人!”就有人问:“哟,老人家多大岁数啦?”再一看,老俩口还挽着胳膊,更稀奇了:“真是恩爱老夫妻啊!”说得爸妈乐呵呵地,两张佈满沧桑的脸上,皱纹都笑开了。这情景,连我也是第一次见到呢,平时可没少听他俩互相抱怨,哈哈!

贴张爸妈年轻时的照片吧,祝贺他们结婚一甲子,愿他们越老越和谐!



父亲于2007