烏鴉也能看懂圖形規律？研究證實牠們具備幾何辨識能力
一項最新發表於《Science Advances》的研究顯示，渡鴉（Carrion crows）具備辨識幾何規律的能力，這項能力過去僅在靈長類與人類身上有明確證據。該研究由德國圖賓根大學的動物生理學家 Philipp Schmidbauer、Madita Hahn 與 Andreas Nieder 共同執行，結果不僅拓展了對鳥類認知能力的理解，也對動物感知與抽象思維的演化起源提供了新線索。
所謂的「幾何規律辨識」是指能夠從一組視覺刺激中辨認出違反規則的異類圖形，例如在一群對稱圖形中挑出唯一的不對稱圖形。研究團隊設計了一套「入侵者識別任務」實驗，訓練兩隻渡鴉在每次試驗中從六個同時出現的圖形中啄選出唯一的「異常圖案」。實驗使用電腦螢幕呈現圖形，正確回應會獲得食物作為獎勵。
在一半的試驗中，圖形為日常常見的非幾何圖案（如星星與月亮），另一半則使用對稱與不對稱的四邊形圖案作為幾何測驗。研究團隊進一步提升挑戰難度，將圖形差異縮小至僅在角度或對稱性上略有不同，以測試烏鴉對幾何結構的敏感度。
能察覺哪一個圖形「不合群」角度、對稱性上略有不同
(B) 顯示五種四邊形參考圖形，從左到右幾何規律性逐漸降低。從最規則的正方形（具有對稱性、平行與垂直邊），到最右邊的不規則四邊形。這些圖形用來測試烏鴉是否能察覺哪一個圖形「不合群」。（圖／《Science Advances》）
結果顯示，兩隻渡鴉不僅能快速掌握任務規則，還能準確分辨極細微的幾何差異。在辨識涉及直角、平行線與對稱性的圖形中，牠們表現顯著高於隨機猜測機率。更令人驚訝的是，這些表現並非長期訓練結果，而是在無任何先備經驗下自然展現，顯示渡鴉擁有某種內建的空間結構辨識機制。
過去對幾何概念的理解多聚焦於人類獨有的文化或教育成果，此研究卻指出，動物可能早已演化出感知幾何邏輯的能力。研究團隊認為，這種感知力可能與烏鴉日常生活中的環境導航、工具使用與社會互動密切相關，是高階認知演化的副產品。
圖賓根大學的 Andreas Nieder 教授指出：「這項研究不只是展示烏鴉有能力辨識圖形，更挑戰了我們對『抽象思維』的定義界限。當我們說『看得懂規律』不再只是人類的專利，必須重新思考動物認知的深度與複雜性。」未來研究將探討其他鳥類與非哺乳動物是否也具備類似的幾何知覺，進一步釐清這項能力的演化普遍性與神經基礎。
相關研究刊登在最新一期的《科學進展》。
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首圖來源：《Science Advances》 (CC BY 4.0)
圖片來源：《Science Advances》. (CC BY 4.0)
參考論文：
Crows recognize geometric regularity《Science Advances》
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