一世根据认知生态学，智力是由动物在日常生活中必须面对的生存需求形成的。有些鸟类能记住他们在哪里埋了成千上万的坚果和种子，这使它们能够在漫长的冬季找到它们;一只穴居的啮齿动物可以在两天内学会一个复杂的地下迷宫，里面有数百条隧道;鳄鱼还能镇定自若地把树枝顶在头上，让树枝浮在鹭筑巢的地方下面，然后在不小心的鹭俯冲下来收集筑巢材料时猛扑过去。
那么鱼类的心智能力呢?尽管电影制作人在流行电影中，比如小美人鱼那《海底总动员》，以及它的续集，海底总动员2鱼真的会思考吗?
这是鱼的智力的一个例子，由褶鳍虾虎鱼提供，一种生活在大西洋东西海岸的潮间带的小鱼。退潮时，褶边鳍喜欢待在岸边，依偎在温暖的、孤立的潮池里，在那里它们可能会找到很多美味的珍馐。但潮池并不总是远离危险的避风港。像章鱼和苍鹭这样的捕食者可能会来觅食，所以匆忙离开是值得的。但是小鱼到哪里去呢?虾虎鱼采取了一种不可能的策略:它们跳到邻近的池塘。
他们要怎么做才不会死在岩石上，注定死在阳光下?它有突出的眼睛，微微浮肿的脸颊，撅着嘴，圆圆的尾巴，3英寸长、鱼雷状的身体上有棕灰色的斑点，看起来不像是动物爱因斯坦奥林匹克运动会的候选人。但无论以什么标准衡量，它的大脑都是超水平的。因为小褶边鱼记住了潮间带的地形——在它的头脑中确定了低潮时将在岩石中形成未来水池的凹陷的布局——在涨潮时游过它们。
对鱼来说，能够记住一些东西就像对雀类或雪貂一样有用。
在纽约的美国自然历史博物馆，已故生物学家莱斯特·阿伦森(Lester Aronson)展示了虾虎鱼的技能。就在老鼠的认知制图能力让科学家们啧啧称奇的时候，阿伦森在他的实验室里建造了一个人工礁石。他把一根模仿捕食者的棍子戳进自己建造的一个潮池里，迫使虾虎鱼跳了起来。有机会在涨潮时游过房间的鱼，有97%的几率能够跳到安全的地方。没有经历过涨潮的幼稚的鱼成功的几率只有15%。仅仅通过一次高潮学习，小虾虎鱼仍然记得40天后的逃生路线。
最近的一项研究发现,岩石的大脑pool-dwelling虾虎鱼物种不同于那些躲在沙子和虾虎鱼物种不需要跳转到安全:跳投有更多的大脑灰质致力于空间记忆,而沙居民有一个更大的神经在视觉处理的投资。
F形成认知地图，并在几周后回忆起来，这不仅仅说明了褶边虾虎鱼在避免信仰飞跃方面的惊人天赋。它还暴露了人类低估我们不了解的生物的偏见。
对鱼来说，能够记住一些东西就像对雀类或雪貂一样有用，而研究鱼的记忆并不是一件新鲜事。1908年，密歇根大学动物学教授Jacob Reighard发表了一项研究，他用死沙丁鱼喂掠食性的鲷鱼。有些沙丁鱼被染红了，有些没有。而鲷鱼并不介意，两种鱼都被它们吃掉了。但当雷加德用可怕的方法将蜇人的美杜莎触须缝进红沙丁鱼嘴里时，红沙丁鱼很快就不再吃红沙丁鱼了。值得注意的是，20天后，鲷鱼仍然不会碰红沙丁鱼。这个实验不仅展示了鲷鱼的记忆力，还展示了它感受痛苦并从中学习的能力。
另一项关于鱼类记忆的研究来自Culum Brown，他从澳大利亚昆士兰的一条小溪中收集了成年的深红色斑点彩虹鱼，并把它们送到了他的实验室。它们被命名为万花筒般明亮的颜色，沿着它们的侧翼排列成鳞片带。成年的彩虹鱼大约有2英寸长，布朗猜测这些鱼的年龄在1到3岁之间。他把鱼放在三个大鱼缸里，每个鱼缸大约40条，让它们用一个月的时间适应周围的环境。
该死的大脑大小，如果它对一个物种的生存至关重要，那么这个物种很可能擅长这个。
在测试当天，他随机从家中的水箱中取出3只雄性和2只雌性，并将它们放入一个装有滑轮系统的实验水箱中，该系统允许垂直的网(拖网)沿着水箱的长度拖动。拖网的网眼大小不到半英寸，让鱼可以清楚地看到另一边，而不能挤过它的洞。在拖网的中央放了一个略大的孔，宽四分之三英寸，当拖网从水槽的一端拖到另一端时，就有了一条逃生通道。
这些鱼有15分钟的时间来适应新环境，然后拖网从一端拖到另一端，拖到距离一端一英寸的地方，拖到另一端，拖到另一端，拖到另一端的时间为30秒。拖网随后被移走并放回原来的位置。这构成了实验的一次“运行”。接着又跑了四次，每隔两分钟跑一次。1997年对五组五种鱼进行了测试，1998年又进行了一次测试。
在1997年的试验中，彩虹鱼在第一次试验中惊慌失措，四处乱窜，并倾向于紧贴水箱边缘，显然不知道该做什么来逃脱接近的拖网。大多数人最终被困在玻璃和网之间。此后，它们的表现稳步提高，到第五次试验时，每群五个人都从洞里逃走了。
当同样的鱼在11个月后被重新测试时——在中间期间没有看到实验水箱或拖网——它们表现出的恐慌比前一年要少得多。在第一次试验中，他们发现并使用了逃逸洞，速度和1997年底的试验差不多。“就好像他们没有休息，连得10分!”布朗告诉我。11个月几乎是彩虹鱼寿命的三分之一。要记住只发生在你身上一次的事情需要很长一段时间。
O.2009年7月12日，在太平洋帕劳群岛潜水时，进化生物学家贾科莫·贝尔纳迪(Giacomo Bernardi)目睹了一件不寻常的事情，并有幸将其拍了下来。一只点缀着橙色斑点的长牙鱼发现了埋在沙子里的一只蛤蜊，用嘴叼起这只软体动物，把它带到30码外的一块大石头上。然后，经过几次快速的头部抖动和适时的释放，这条鱼最终在岩石上撞开了蛤蜊。在接下来的20分钟里，长牙鱼吃了3个蛤蜊，用相同的行为顺序打开它们。
贝尔纳迪被认为是第一个拍摄鱼演示工具使用的科学家，他的视频揭示了进取的长牙鱼如何不以我们可能预期的方式揭开蛤蜊的面纱——从他的嘴里喷射水。它会转身离开目标，将鳃盖合上，产生一股水流，就像你快速合上一本书时产生一股气流一样。这不仅仅是工具的使用。通过使用一系列在时间和空间上分开的灵活的逻辑行为，长牙鱼是一个规划师。这种行为让人想起黑猩猩用树枝或草茎把白蚁从巢中拖出来。还有巴西卷尾猴，它们用沉重的石头将坚硬的坚果砸向充当铁砧的平坦巨石。乌鸦把坚果扔到繁忙的十字路口，然后在红灯时俯冲下来，捡起车轮为它们打开的碎片。
但是那天的伯纳迪看到了什么并不特殊。科学家们已经注意到绿色悲惨的类似行为，也叫Blackspottuskfishes，在澳大利亚的大堡礁;在黄色头部漫游佛罗里达州的海岸;在一个半水族馆设置中的六个六个濑鱼。在Sixbar Wraasse的情况下，俘虏的鱼被给予颗粒太大而无法吞咽，而且难以使用他的颌骨闯入碎片。鱼携带其中一个颗粒在水族箱罐中的岩石上，砸碎了，就像牙龈鱼一样蛤蜊。观察到这一点的动物学家ŁukaszPağko在波兰大学，看到濑鱼在15场发生颗粒粉碎行为，只有在他第一次注意到的囚禁中才会延续。他将行为描述为“非常一致”和“几乎总是成功”。
作为一个四分之一的谷仓燕子脱脂在水面上方，虎鱼跳起来，抢走了中位的鸟儿。
固执的怀疑论者可能会指出，这类事情并不是真正的工具使用，因为鱼类不会挥舞一个物体去操纵另一个物体，就像我们用斧头劈木柴，或者黑猩猩用棍子去抓最美味的白蚁一样。Paśko自己称濑鱼的行为“像工具一样”。但这并不是贬低这种行为，因为正如他指出的那样，用单独的工具砸碎蛤蜊或颗粒对鱼来说根本不是一个选择。首先，鱼没有抓握的四肢。此外，水的粘度和密度使得单独的工具很难产生足够的动量(试着把核桃壳扔到石头上砸碎)。用嘴咬住工具，这是鱼唯一可行的选择，但效率很低，因为食物碎片会漂走，只会被其他饥饿的游泳者抓住。
武装和危险的:射水鱼向猎物射出水射流。 Vailati A, Zinnato L, Cerbino R(2012) /维基百科
就像长牙鱼利用水来推动沙子移动一样，射水鱼也利用水来推动沙子移动——只不过这次是作为狩猎射弹。这些热带射手平均身长约7英寸，银色的身体两侧有一排漂亮的黑色斑点，它们大多栖息在从印度到菲律宾、澳大利亚和波利尼西亚的河口、红树林和溪流的微咸水域。它们的眼睛足够大，足够宽，足够灵活，可以进行双目视觉。它们还有令人印象深刻的下咬合，用来制造各种各样的枪管。通过将舌头压在上颚的沟槽上，然后突然压缩喉咙和嘴巴，射水鱼可以在空中喷射出高达10英尺的尖锐水柱。在这些鱼栖息的死水地区，一只甲虫或蚱蜢栖息在一片树叶上，在距离这些鱼3英尺的距离上，对某些个体的准确率接近100%。
这种行为非常灵活。射水鱼可以一次性喷水，也可以像机关枪一样连续喷水。目标包括昆虫、蜘蛛、幼小的蜥蜴、少量生肉、典型猎物的科学模型，甚至观察者的眼睛——连同他们点燃的香烟。射水鱼也会根据猎物的大小来装填武器，对更大、更重的目标要消耗更多的水。有经验的弓箭手可能会在垂直面上瞄准猎物的正下方，将其直接打到水中，而不是更远的陆地上。
据我们所知，鱼类所使用的工具似乎仅限于数量有限的鱼群。布朗认为，特别是濑鱼，可能是鱼类对哺乳动物中的灵长类动物和鸟类中的鸦科动物(乌鸦、渡鸦、喜鹊和松鸦)使用工具的例子比预期的要多的答案。这可能只是因为生活在水下比生活在陆地上提供了更少的工具使用机会。但我们知道，长牙鱼(濑鱼家族的一员)和射水鱼是进化中创造性解决问题的无限能力的最好例子，它们可能会在其他鱼类中有很多同伴。
F或千年，鸟类一直潜入水中以捕捉鱼类。有时表格转动。2011年2月，在南非林普省的一个人造湖，南非的一个人造湖，记载了当地人报道以前看到的电影。作为一个四分之一的谷仓燕子脱脂在水面上方，虎鱼跳起来，抢走了中位的鸟儿。
捕获燕子并不是一个孤立的事件。发表该报告的研究小组报告说，每天大约有20起不同的燕子抢夺事件，这意味着在为期15天的调查中有多达300只家燕与它们的制造者见面。
四位生态学家描述了虎鱼使用的两种不同的攻击方法。一种方法是紧跟在燕子身后掠过水面，然后起飞去接住它。另一种是直接向上攻击，从地面以下至少1.5英尺开始。第一种方法的优点是，鱼不需要调整由于光在水面折射而引起的表面图像的变化，这从水下使燕子看起来在它实际所在的位置后面。这种方法的一个缺点是，它可能会破坏出其不意的元素。显然，这些鱼中至少有一些已经学会了补偿水面的扭曲角度，否则第二种方法也不会成功。
这种行为引发了一系列问题。虎鱼这样做多久了?它是如何起源的?它是如何在虎鱼种群中传播的?为什么燕子不采取躲避动作来避免被抓住，比如在水面上飞得更远?
大脑大小、身体大小、是否有毛发或鳞片，以及在进化过程中是否接近人类，这些都是衡量智力的不稳定标准。
一世decided to ask the lead author of the tigerfish bird predation studies, Gordon O’Brien, a freshwater ecologist from the University of KwaZulu-Natal’s School of Life Sciences, in Pietermaritzburg, South Africa: “The tigerfish population in Schroda Dam was only established very recently from the lower reaches of the Limpopo River, in around the late 1990s. So the population there is very ‘young,’ ” replied O’Brien. “Although tigerfish are faring well within most of their range, in South Africa they are declining due to numerous human impacts. As a result, tigerfish have been placed on the South African protected species list, and introductions to man-made habitats are ongoing.”
我问奥布莱恩如何捕鱼行为起源。他解释说，从Tigerfish的角度来看，大坝很小，他认为人口被迫适应或灭亡。他和他的同事在2009年首次记录了这一行为的时期，在这一行为左右看到了许多较大的个体。
奥布莱恩还谈到了捕猎鸟类在虎鱼种群中传播的方式:“这似乎是一种习得行为。体型较小的个体就没那么成功了，它们更喜欢“表面追逐”的方式，从更深的表面进行伏击和攻击，在那里它们必须补偿光线的折射. ...我们知道虎鱼是非常投机取巧的，它们会被其他个体的高度活跃所吸引——它们会进入某种疯狂的进食状态。当燕子返航时，景象非常壮观，我认为正是在这段时间，年轻的虎鱼学会了这种行为。”
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鸟食并不是虎鱼独有的。大口鲈鱼、矛鱼和其他掠食性鱼类在罕见的情况下会跳起来抓住栖息在水面附近芦苇上的小鸟。最近在法国南部的塔恩河(River Tarn)浅滩拍摄到大型鲶鱼捕捉来饮水的鸽子;它们使用与虎鲸捕捉海狮相同的伏击技术，当它们试图用嘴抓住猎物时，它们会猛扑过去，暂时搁浅在沙滩上。
在施罗德水坝发现这一现象的作者引用了1945年和1960年在南非其他地方发表的生物学家的笔记，这些笔记怀疑虎鱼是在捕捉飞行中的鸟类。也许一只有进取心的虎鱼幸运地击中了一只毫无防备的燕子，然后通过练习磨练了他或她的技能。这种行为可能是通过观察学习在种群中传播开来的，这是鱼类非常擅长的，就像射水鱼所证明的那样。
无论它是如何开始的，它具有灵活的、认知行为的特征:它是机会主义的，因为它是物种的不寻常行为;它需要练习来发展，需要技巧(毫无疑问，有很多失败的尝试)来执行;它几乎肯定是通过观察学习传播的;使用了不同的方法。
一世F鱼可以创新和学习进行严格，风险的演习来捕捉食物，他们也可以通过人类设计的时空拼图来推理他们的方式吗？想象一下，你饿了，我为你提供两块相同的披萨。我还告诉你左边的那个将在2分钟内删除，而另一个将不会被带走。你先吃哪件作品？假设你饿了足以吃两件，你几乎肯定会从左边的这件作品开始。
现在想象你是一条鱼——在这个例子中是一条干净的濑鱼——你被提供了一个类似的情况:两盘相同的食物，只是颜色不同。如果你从蓝色盘子里开始吃东西，红色盘子就会被拿走;如果你先选红色的，蓝色的盘子就会留在原处，你可以两样都要。因为我们不能简单地告诉鱼，红色盘子将首先被拿走，鱼必须通过经验来学习。在其他地方，有三种聪明的灵长类动物做过类似的实验:8只卷尾猴、4只猩猩和4只黑猩猩。
你认为谁做得更好?如果你猜是一只猩猩，那就不给你披萨了。鱼类比任何灵长类动物都能更好地解决这个问题。在接受测试的6只成年清洁濑鱼中，所有6只都先学会了从红色盘子里吃东西。他们进行了大约45次试验才得出结论。相比之下，只有两只黑猩猩在不到100次的试验中(分别是60次和70次)解决了这个问题。剩下的两只黑猩猩，以及所有的猩猩和猴子，都没有通过测试。为了帮助灵长类动物学习，测试进行了修改，所有卷尾猴和3只猩猩在100次试验中都通过了测试。另外两只黑猩猩没有。
研究人员——10名来自德国、瑞士和美国的科学家——然后对成功的受试者进行了反向测试，在测试中，盘子突然扮演了相反的角色。没有人喜欢这种迂回的方式。在前100次试验中，只有成年清洁工濑鱼、卷尾猴和红毛猩猩改变了偏好。
几条幼年清洁鱼也被测试了，它们的表现明显比成年鱼差，这表明这是一种必须学习的心理技能。该研究的作者之一Redouan Bshary甚至在他4岁的女儿身上进行了测试。他做了一个类似的“觅食”试验，把巧克力M&M放在独特的永久和临时盘子里。经过100次尝试，她还是没有学会先从临时盘子里吃东西。
作者得出了一个关键结论:“清洁工濑鱼表现出的复杂的觅食决定……这是其他拥有更大、组织更复杂大脑的物种不容易做到的。”但这些技能并不是凭空而来的。隆头鱼精明地选择先吃哪个盘子，类似于这些清洁鱼在野外与客户礁鱼互动时所做的决定。这个实验的逻辑是特意设计来模拟那个情境的。该死的大脑大小，如果它对一个物种的生存至关重要，那么这个物种很可能擅长这个。
因为清洁鱼靠从其他有自己计划的鱼类身上收集食物来维持生计，所以它们需要更加注意食物来源随时可能游走的可能性。香蕉不会这样做;瞬态客户端鱼做。而清洁工需要大量的练习。即使是在不忙的时候，清洁工濑鱼也为数百名客户提供服务。当生意兴隆时，他们每天可以与各种各样的客户进行超过2000次的交流，其中一些是珊瑚礁的“常客”，另一些(可能是其他物种)只是路过的“游客”。清洁工能够区分这两种情况，他们首先为来访的客户服务，如果没有立即检查，这些客户会游到另一个站点去找另一个清洁工。常客们稍后还会出现。红色车牌，蓝色车牌。
如果你和我一样，你会对灵长类动物的表现感到失望，在我们看来，这似乎是一个相当直接的智力挑战。作者写道:“猿类之所以出人意料地未能成功，似乎是由于它们在任务中感到沮丧。”当然不是因为他们愚蠢。类人猿以解谜著称，有些谜题它们比人类做得更好。例如，黑猩猩在随机分布在电脑屏幕上的数字的空间记忆任务中远远胜过人类。他们还聪明地运用了阿基米德的原理——利用物体的浮力——当他们面对一根透明的窄管底部的一颗花生时。由于无法把花生取出来或够到管子里，他们就会从附近的水源取水，用嘴携带水，然后把水喷射到管子里，直到花生漂浮在可够得到的范围内。一些有创造力的黑猩猩甚至会往管子里小便。猩猩以他们的逃跑艺术而闻名，能够开锁。但这些都是不同类型的技能。
当捕鱼优于精神任务的灵长类动物时，它是另一个提醒脑大小如何，毛皮或鳞片的存在，以及对人类的进化障碍是挥之不忘的标准。他们还说明了智力的多种和上外环境，即它不是一个通用性质，而是一种可以沿着不同轴表示的能力套件。多种智能概念如此吸引人的原因之一是，它有助于解释一个人可以是一个优秀的艺术家或一位成就的运动员，但是，逻辑或逻辑任务。它减少了我们在历史上放置在“智能”上的重要性，这些是由甚至为自己物种的人类能力的选择而定义的。
乔纳森·巴尔科姆(Jonathan Balcombe)是人文社会科学与政策研究所(Humane Society Institute for Science and Policy)动物感知部主任，著有四本书，包括第二天性和愉快的王国。y你可以关注他的推特@jonathanbp1959
摘录鱼知道什么:我们水下表亲的内心生活Jonathan Balcombe。发表的科学美国人/法拉、斯特劳斯和吉鲁。版权所有©2016作者Jonathan Balcombe。保留所有权利。
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