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章魚,心智,演化:探尋大海及意識的起源

Other Minds: The Octopus, the Sea, and the Deep Origins of Consciousness

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內容簡介

頭足類和我們分處生命樹上遙遠的兩端,藉由牠們迥異於人類的演化故事,探索數億年來心智演變的奧祕。

「人類何以有主觀經驗?」
「章魚擁有高智能?」

最原始的生命,是以單細胞的形式,存在於海洋。單細胞生物獨自度過了一段非常漫長的時間,才因為基因突變,無法正常分裂成各奔東西的細胞,或其他未知原因,而有了多細胞生物相伴。這些彼此黏在一起的細胞,組合出各式各樣的生命形態,包括植物、動物,以及真菌。其中有些更離開海洋,上陸了。這些生命若要生存,功能各異的細胞便得依靠神經系統彼此協調,以應付外在環境變化,發展出所謂的智能。

在這個過程中,可能是在六億年前,人類和頭足類分家了。在頭足類那一端,牠們放棄了外殼,擁有無拘無束的行動力。漸漸地,牠們演化出適應這種生活型態的各項本領,包括傑出的變色能力、擁有「感覺」的腕足,甚至是做出各式各樣調皮搗蛋行為的「高智商」,奇怪的是,牠們多數似乎異常短命?

一般認為除了人類以外,地球上擁有較高智能的是哺乳動物和鳥類。但我們越來越清楚知道,人類在生命樹上遙遠分枝的親戚──頭足類,也展現出驚人的心智能力。當我們在探討心智的奧祕時,或許應該納入其他動物也具有意識的事實,特別是頭足類。

身為科學家、哲學家與潛水員的作者,爬梳大量海洋科學、動物行為學、心理學、人腦科學以及哲學等等研究,藉由討論頭足類的心智演化,帶領讀者以更廣闊的角度探索「意識如何躍入生命」。


【導讀】(依姓名筆劃排列)
洪裕宏 陽明大學心智哲學研究所教授、東吳大學兼任客座教授
焦傳金 清華大學系統神經科學研究所所長

【推薦】(依姓名筆劃排列)
王榮麟 台灣大學哲學系副教授
邵廣昭 台灣海洋大學講座教授
陳思廷 清華大學哲學研究所所長
陳瑞麟 中正大學哲學系系主任
黃文山 國立自然科學博物館生物學組主任


「這是一本像詩般的書,當你讀完本書會覺得自己的生命往前推四十億年,到最遠古的生命、最原始的感覺,同時你的生命往四面八方拓展,從細菌到節肢動物到章魚,都和你共譜生命演化的大樂章。」
──陽明大學心智哲學研究所教授、東吳大學兼任客座教授 洪裕宏
    

「任何人若是有機會在潛水時看到章魚或烏賊,一定會對牠們不斷變換的體色嘖嘖稱奇,即便沒有機會遇到本尊,光是在電視或網路上觀看影片,也一定會對牠們的偽裝絕技佩服不已。本書作者彼得‧戈弗雷史密斯就是在潛水近身觀察章魚與烏賊的行為時,得到許多靈感與啟發,並以哲學的角度思考這些行為對動物心智演化起源的意義。

無論你是海洋生物學家,或只是對動物行為有興趣,甚至僅僅是對『動物有多聰明?』或『動物有沒有意識?』這類問題感到好奇的人,這本書都能提供你許多線索,讓你因此對動物的心智能力大吃一驚。」
──清華大學系統神經科學研究所所長 焦傳金



【國際讚譽】

★美國Amazon 4.4星好評推薦!

★《紐約時報書評》、《洛杉磯時報》、《衛報》、《經濟學人》、《科學》雜誌(Scientific)、《今日心理學》雜誌(Psychology Today)、《書單》雜誌(Booklist)、《出版人週刊》(Publishers Weekly)佳評如潮!

「這本書結合自然史、哲學和令人驚奇的事情,讓我們以超乎尋常的方式『潛水』,不僅深入海底探討章魚神祕的高智商,也探討智力的本質以及其幾億年來的演變脈絡。這個故事令人著迷。彼得‧戈弗雷史密斯的文字優美,每頁都可以感受到他對章魚強烈且仁慈的愛。任何對章魚以及對心智演化有興趣的人,必讀本書。」
──《鳥的天賦》作者珍妮佛.艾克曼

「生命最大的謎題之一是,為什麼特定動物具有意識,又如何具有意識?彼得‧戈弗雷史密斯以章魚為出發點,謹慎地運用第一手知識以及自身的敏感性,探討非人的意識。」
──《黑猩猩政治學》、《猿形畢露》作者法蘭斯.德瓦爾

「它巧妙地融合哲學以及生物演化學……彼得‧戈弗雷史密斯結合哲學和科學的脈絡、引人入勝的趣事,以及他在潛水時拍下的驚人照片。他所呈現的頭足類,彷彿是我們概念裡的某種外星人,值得我們好好了解。讀起來非常享受,知識性十足!」
──《出版人週刊》(Publishers Weekly)
 

作者介紹

作者簡介

彼得‧戈弗雷史密斯Peter Godfrey-Smith
紐約城市大學研究所的哲學特聘教授,也在雪梨大學理學院教授歷史與哲學。他曾出版過四本書,包括《生物學的哲學》(Philosophy of Biology)、《理論與現實: 科學哲學導論》(Theory and Reality: An Introduction to the Philosophy of Science)、《達爾文式族群與天擇論》(Darwinian Populations and Natural Selection),此書在2010年獲得科學哲學界最富盛名的拉卡托斯獎(Lakatos Award)以及《自然界心智的複雜性與功能》(Complexity and the Function of Mind in Nature)。

除了研究工作之外,戈弗雷史密斯也熱愛潛水,對海洋生物情有獨鍾。本書是他集合工作和興趣的傑作。他多次潛入海底研究章魚,並拍下牠們互動的驚人影像,包括章魚互相攻擊。他的頭足類研究散見於《國家地理》雜誌(National Geographic)與《新科學人》雜誌(New Scientist),以及各大廣播和電視節目。


譯者簡介

王惟芬
台大動物系、倫敦大學帝國理工學院科技醫療史碩士。目前在巴黎半工半讀,一邊於索邦法式文明課程修習法文,一邊翻譯寫作,偶爾還兼中文家教。

曾經謀生處:中研院動物所與生物多樣性中心、葉子咖啡店、總統府、台大海洋所與台大醫學院。譯著以科普、科學史、藝術史、環境科學及傳記文學為主。

Email:weifen.wang@gmail.com。

 

目錄

導讀‧作為章魚的感覺像什麼?意識如何源於大海?/洪裕宏
導讀‧獨立演化出來的心智/焦傳金

第一章‧生命樹上的相遇
人類和章魚在海裡相遇了。想要了解這些交會,我們得追溯到六億年前與頭足類分道揚鑣的時刻……

第二章‧動物史
動物的演化始於共同生活的細胞交出「自我」。它們之間是怎麼溝通的?最早的神經系統又是怎麼出現的?

第三章‧調皮的章魚
章魚的祖先放棄外殼,行動更加自由了。章魚的「聰明」傳聞頻頻出現,腕足可能幫了大忙,那麼牠的大腦與腕足如何互動?

第四章‧從白噪聲到意識
主觀經驗始於一團莫名難辨的嗡嗡聲,之後開始出現享樂、痛苦等原始感覺。而感覺來自動物本身和外在環境,後來才進入意識……

第五章‧色彩多變的頭足類
目前認為,頭足類幾乎全是色盲。然而,如果牠們對顏色沒有概念,為何要「轉換體色」?是偽裝,還是為了傳遞訊號?

第六章‧我們及其他生物的心智
我們向內心探索,會發現充滿叨叨絮語。這些鮮活的內在語言,起初是如何成為基本的意識,進而形成溝通迴路?

第七章‧壓縮的生命經驗
頭足類大多只有一、兩年的短暫生命。關於老化的演化推論顯示,這也許是牠們放棄外殼、行動自由、變聰明的代價……

第八章‧心智演化源於海洋
在澳洲,生性孤獨的章魚竟然會群居?我們對頭足類還有許多未知,唯一可以比較確定的是,心智的演化源於海洋。

謝辭
附注
 

導讀‧獨立演化出來的心智/焦傳金

今年初在一個會議中遇到中研院孫以瀚老師,他很興奮地告訴我,他正在閱讀一本書叫做《Other Minds》,內容是關於章魚的心智。我聽了之後,立刻去Amazon買了電子語音版,接下來幾週,我一邊開車一邊聆聽這本書的內容,我越聽越著迷(當然還是有專心開車啦),因為作者在本書所提到的許多實驗結果都是我所熟悉的,更重要的是他對於頭足類的行為觀察非常仔細,他所提出關於動物意識的起源與演化的推論也非常精闢,因此我經常都是在抵達目的地後,仍坐在車內聆聽,直到一個段落結束才肯放心離去。

任何人若是有機會在潛水時看到章魚或烏賊,一定會對牠們不斷變換的體色嘖嘖稱奇,即便沒有機會遇到本尊,光是在電視或網路上觀看影片,也一定會對牠們的偽裝絕技佩服不已。本書作者彼得‧戈弗雷史密斯就是在潛水近身觀察章魚與烏賊的行為時,得到許多靈感與啟發,並以哲學的角度思考這些行為對動物心智演化起源的意義。因此,無論你是海洋生物學家,或只是對動物行為有興趣,甚至僅僅是對「動物有多聰明?」或「動物有沒有意識?」這類問題感到好奇的人,這本書都能提供你許多線索,讓你因此對動物的心智能力大吃一驚。

章魚、烏賊及魷魚同屬於現代頭足類動物,牠們跟鸚鵡螺不同的地方在於沒有外殼保護,因此在與硬骨魚類激烈競爭的海洋裡,這類動物演化出極複雜的大腦。以神經細胞數量來說,一隻成年章魚跟貓、狗等小型哺乳動物相差不遠;再加上大腦的許多功能分區與神經連結,因此大家都尊稱頭足類生物是「榮譽脊椎動物」。現在澳洲、加拿大以及歐盟等地已將頭足類動物的研究審查提升到脊椎動物的層級,以確保這些「聰明」的動物能夠得到合理的人道對待。

章魚與烏賊除了有一顆非常大的腦,牠們的認知功能也非常優異。本書提到章魚具有「知覺恆常性」(perceptual constancy),也就是不論視角怎麼變化,牠們都可以認出同一個物體。我們實驗室的研究生林宜蓉也發現,無論物體大小改變或部分被遮蔽,烏賊仍能辨識出同一物體,因此烏賊與章魚一樣也具備知覺恆常性。在這類行為實驗中,由於需要對受試動物進行物體辨識訓練,因此會發現每隻烏賊的學習狀況都不一樣,有些動物很快就可以達到標準,但有些似乎有不同的想法,需要一再提醒。這些個體差異雖然對實驗者來說有些困擾,但這些觀察也間接透露,牠們具有與其他動物不一樣的心智能力。

除了知覺恆常性,本書還特別提及章魚會玩弄非食物的新事物,甚至會主動探索。儘管這類玩樂行為(play-like behavior)在烏賊身上比較少見,但我們實驗室的研究生楊璨伊在研究烏賊的數感能力時發現,烏賊除了有分辨數量的能力,還會依據飽食狀態進行風險評估。在一隻大蝦與兩隻小蝦的選擇中,若烏賊較餓時會偏好選擇一隻大蝦的那邊(因為風險較高),但若是烏賊沒那麼餓,就會選擇兩隻小蝦(相對風險較低)。這個實驗顯示,烏賊似乎也有避險的概念,知道如何做出最佳選擇。

章魚與烏賊都有很好的視覺,也都能巧妙地藉由改變體色,達到偽裝效果。但最令人不解的是,牠們是全色盲,完全看不到任何顏色的訊號。這樣要如何調整體色以融入環境的顏色呢?本書提出幾點解釋,包括皮膚本身有感光細胞,或許可以藉由不同顏色的色素體作為濾片,以達到分光的效果;或著是近年來有些物理學家認為烏賊眼睛的光學結構,可能可以幫助烏賊分辨色彩。無論是哪一種方式,都還沒有任何實驗能夠證明章魚與烏賊有色彩視覺。這真是令人頭痛的難題,畢竟章魚與烏賊可以產生豐富的體色變化,若是牠們看不到,很難想像它們的功能為何?

關於體色的快速改變,或許不像作者所說,一開始是作為偽裝的功能,因為偽裝的章魚與烏賊通常都是靜止不動的(移動的物體很難不被發現),而比較有可能是為了有效溝通。本書描述曾有研究學者發現,加勒比海珊瑚礁魷魚會製造出相當複雜的圖案,並推測這種魷魚有視覺語言,還有文法、名詞和形容詞等。我們實驗室的研究生林雋硯在研究軟絲的生殖行為時,也發現類似的複雜體色變化,儘管我們並沒有找到名詞或形容詞等詞彙,但分析結果顯示,不同的體色單元確實可以在特定的組合下,構成不同的意義。因此軟絲或魷魚或許可以利用神經控制的體色及圖案改變,進行類似語言的溝通行為。

體色改變除了可以作為偽裝與視覺語言的功能,由於頭足類色素體的縮放是由大腦神經系統直接控制,所以體色變換也可以想像成是大腦神經活性的直接反應,皮膚就像是大型螢幕般,直播腦內的動靜。作者曾經觀察到幾隻章魚與烏賊在體色改變時,似乎表現出情緒;雖然尚未有直接的實驗證據證明牠們有情緒反應,但藉由觀察牠們在不同情境下的體色變化,未來或許可以發展成為量測情緒或意識的指標。藉由這種體色變化已經證實,烏賊在睡覺時似乎也有像人類一樣的快速動眼睡眠(REM sleep),因此牠們大腦的活動或許真的可以被我們直接觀測到。

一般來說,具有複雜心智的動物通常是群居或具有社會結構,但過去的野外觀察卻發現,章魚與烏賊是獨居動物;除了在生殖季節,我們很難看到一群章魚或烏賊共同生活,這對於心智演化是基於社會互動的理論是很大的衝擊。不過作者在過去的研究與本書中,提到在澳洲的某處海底發現的「章魚市」;這項發現很重要,表示至少有些章魚是可以群居生活的;最近他們又發現了另一個章魚市。或許章魚的行為並沒有過去想像的那麼獨居,而是在環境適合的情況下可以一起生活,如此一來,牠們的複雜心智或許就有「用武之地」了。

章魚與烏賊這類動物總是讓人驚奇,除了前述的許多超凡行為之外,牠們的生命歷程還有個令人百思不解的地方:「長得快、死得快」(Grow fast, die young)。章魚與烏賊如此複雜的神經系統,大約一年就會發育完成,但在完成生殖行為後,就會立即死亡;這群動物有可能是世界上最聰明,卻最短命的動物。為何需要投資這麼多在建構一個複雜的大腦,卻只使用一、兩年呢?生命經驗的累積無法傳承給下一代,而且只用在自己稍縱即逝的青春年華上。或許對章魚與烏賊來說,生命是短暫的,但擁有一個複雜的大腦與高度發展的心智,是牠們在海洋中競爭與生存必備的基本能力。


(本文作者為清華大學系統神經科學研究所所長)


 

詳細資料

  • ISBN:9789867885920
  • 叢書系列:earth
  • 規格:平裝 / 264頁 / 21 x 14.8 x 1.67 cm / 普通級
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:12歲~80歲
  • 檔案大小:2.6MB
 

內容連載

第七章
壓縮的生命經驗
 
不可思議的短命
 
我大約是在二○○八年,開始仔細觀察頭足類:首先是巨型烏賊,然後才是章魚(當然牠們一直都圍繞在我身邊)。我也開始閱讀頭足類的資料,而我學到的第一件事就讓我震驚不已。這些巨大而複雜的巨型烏賊壽命非常短暫,僅有一、兩年。章魚一般也就活個一、兩年。體型最大的巨型太平洋章魚在野外約可活上四年。
 
我幾乎不敢相信。我過去認為那隻和我互動的烏賊年紀很大,經常遇到人類,早已摸清楚我們的行為,也見識過許多季節輪轉。我之所以這樣想,部分是因為牠們看起來很蒼老,長得很世故。而且牠們通常有八、九十公分長,這麼大隻讓人覺得應當有些年歲。那年我才明白,我在繁殖季初期遇見的那些烏賊以及其他動物,不久後都將死去。
 
後來,也真的發生了。在南半球的冬季接近尾聲時,烏賊的數量開始驟降。我在幾個星期內,甚至是幾天內,就親眼目睹這種情況;那時我已經有辦法跟隨一個個體。牠們開始自然分解,有些個體失去腕足和一團團的肉塊,也開始失去那張神奇的皮膚。起初我以為是某些個體在展示白色色塊,但仔細一看,其實是皮膚上那片鮮活的螢幕正在脫落,留下純白色的肉身。牠們的眼睛出現霧狀物。到這個過程的末了,烏賊無法再控制其在水中的高度。一旦開始衰退,一切就發生得非常迅速。牠們的健康狀況似乎直落而下。
 
當我知道這個階段即將到來,與這些動物的互動就變得很難受,特別是幾隻很友善的。牠們的時間所剩無幾。這項發現也讓牠們的大腦謎團更令人困惑。如果生命只有一、兩年,沒事長出這樣龐大的神經系統要做什麼? 不論是打造還是維持智能結構,都非常耗費能量。大腦讓學習成為可能,但學習的效用似乎取決於生命週期。若是幾乎沒有時間應用這些資訊,為何還要投資精力來學習認識這世界?

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