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昆蟲的視覺與學習行為

 
 
昆蟲,地球上生存發展相當成功的一群動物.為了適應不同的生態環境,不同種類的昆蟲因而發展出獨特的視覺功能.昆蟲視覺不僅僅是具備能辨識物體的形狀、顏色、大小、位置等基本功能,甚至還可以計算飛行距離、輔助飛行與降落.然而,即使有了良好的視覺功能,若無搭配良好的學習能力,行為表現上就只能一再地嘗試錯誤,毫無效率可言.昆蟲仰賴視覺的行為非但與其學習記憶能力相關聯,還能展現出極佳的效率.例如,蜜蜂的定花性 (flower constancy) 就是一個既明顯又容易觀察的例子.有關於昆蟲視覺的研究肇始於1880年代,雖然組織學、生理學、細胞學及行為學等在昆蟲視覺上的研究在過去100年來有很蓬勃的發展,但是探索昆蟲視覺的議題才正要精彩地開始.「昆蟲是怎樣看外面的世界?」、「昆蟲到底看到了什麼?」、「我們又怎樣窺探昆蟲眼中的世界?」都是令人好奇且有趣的議題.本講次也將以這三個問題來導引聽眾一起探索昆蟲眼中的世界.

聽講心得(撰文|周文豪副館長)

顏色只是腦的認知!上週五〔12月9日〕下午,楊恩誠教授在「昆蟲的視覺與學習行為」演講之後,就有聽講的中學生在臉書回應。

文華高中6位同學特別請假前來聽講,林義豪説:「今天演講的收穫~我們所認知的顏色是—假的!」

馬上有科博館的同事給予回應:「顏色只存在腦袋裡,自然界只有色光。」我判斷鄭博士是給林同學修正。

鄭博士的説法,似乎也有一點問題,因為自然界還有「非色光」,只是人類感受不到「色」而已。

提問時,有位學生鼓起勇氣問了一個我們看起來很基本的問題:「為什麼會有顏色?」

楊教授提到,「我們人」有三種「主要的」光感受器,落在三個光波長範圍,我們的腦分別認知了紅、綠、藍三個色。可是,波長要如何轉換成顏色,就要有神經學家來解析了。

楊教授也説,同一個波長在不同的生物眼中,也不必然在其腦中能辨識出顏色,或辨識出我們所認知的同一顏色,因為我們的光感受器不一様。

以此推論,我們常聽到一個說法,指某動物是「色盲」,就有待商榷了,如果該動物能回嘴,牠該會說:「你們人類才是色盲咧!」色盲應該只是用來指出我們當中,有的人無法把某些波長辨出一般人所認知的顏色,如果摻雜其他物種來說,我們所有人都是色盲。

再説,長期演化讓各類生命的光感受器得以應付生存之需,例如螳螂蝦有11種,青帶鳳蝶高達15種,而蜜蜂只有3種。所以會問,光感受器越多越好嗎?顯然這不是問題,是否全參與色覺而得以適應生存才重要。楊教授說,蜜蜂的3種光感受器全參與色覺,甚至有紫外線感受器。

這次楊教授的演講,讓許多人有被「翻轉」的感覺,我們在他的一張張幻燈片,一句句話語之中,我們改變了很多觀念。此外,他的演講也帶給場衆許多重要訊息,只要有想法,研究並不是那麼困難、那麼昂貴。

研究生物的視覺,需要從兩方面著手,生理實驗和行為實驗。楊教授一步一步地用簡單的實驗設計,巧妙地探索蜜蜂的認知和學習問題。楊教授的研究,含蓋蜜蜂能否分辨色差?形狀?學習能力若何?有無天生的顏色或圖形嗜好傾向?有無古典制約行為?對比分辨能力?視覺流...內容豐富而精彩,希望一週後,向隅民眾可上網流覽。

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