這隻小可愛，身懷怎樣的絕技？
Alex，生於1976年5月，於2007年9月6日突然離世，享年31歲。Alex臨終前最後一句話是「你保重，我愛你，明天見」。Alex生前是科學界的大明星，為動物心理學和鳥類認知研究做出了巨大貢獻。
Alex是……
一隻灰鸚鵡（Psittacus erithacus）。它也是最著名的實驗動物之一，讓科學家進一步認識了動物對數字的理解和感知。
灰鸚鵡Alex。| 圖片來源：Wikicommons
數感並不是人類獨有的認知。自然界，很多動物都有能力分辨數字，甚至「數數」，有些非常聰明的「精英俱樂部」的動物甚至能將「無」的概念轉化為數值，也就是理解「0」的概念（詳見《你知道還有什麼動物能夠理解「0」這個概念嗎？》）。
理解數字有兩個主要的方面。基數性（cardinality）最早用來測試動物數量辨別的性質，它是描述一組物體數值的性質，簡單理解就是我們常說的一、二、三……除此之外，還有另一個對應的重要性質，被稱為序數性（ordinality），也就是第一、第二、第三……序數性描述的是一組目標中項與項之間的順序關係。
雖然對「數字順序」的理解聽起來很簡單，但其實這是一項相當複雜的技能。而一些動物也能理解事物是如何按順序排列的，例如，灰鸚鵡Alex就是最早展現出擁有序數機制的動物之一，它可以根據數目的序數位置自發地推斷出其基數數值。
理解數字具有很大的潛力，它能影響動物在生活中的許多方面，比如覓食和育幼。科學家已經發現，在實驗室里訓練過的小鼠、孔雀魚和猴子都可以利用順序來尋找食物。但早先這些研究都沒能告訴我們，野生動物在自然環境中是否會利用這種能力，以及它們如何利用這種能力。
在一項新的研究中，生物學家把目光投向了小巧活潑的棕煌蜂鳥（Selasphorus rufus）。這種蜂鳥以長距離遷徙而聞名，它們每年都會跨越北美進行長距離遷徙。現在，它們有了新的名聲。近日，在《皇家學會學報B》上發表的這項研究顯示，棕煌蜂鳥有一種數字順序的概念，它們可以利用這種概念來有效地尋找食物。這是科學家首次在野生脊椎動物身上發現這種能力。
棕煌蜂鳥是種非常小巧的鳥類，銹棕色的雄性只有8厘米長，體重大多不到一枚鎳幣的重量。它們會以花蜜為食，有明確的覓食區域，對自己的「領地」記得清清楚楚。
這些小鳥也會使用最佳路線，從一朵花蜜豐富的花飛向另一朵，就像購物的買家精心規划了穿過店鋪的最佳路線一樣。研究團隊想知道，它們是如何構建出這些路線的。它們只是從一個可見的目標移動到視野中的下一個目標嗎，或者是學習了一個序列，知道哪些花應該接在眼前的這一朵花之後？
研究人員來到北美落基山脈的一處山谷，每年大約5月左右，蜂鳥就會開始到達這裡。研究人員在這裡用一種類似花蜜的糖漿來餵食蜂鳥。一旦發現一隻蜂鳥會一直從某個餵食器進食，並且開始保護自己這個「領地」時，他們就會給它做上標記，以供識別。隨後，研究人員訓練了9隻帶有標記的蜂鳥，讓它們從人造「花」中覓食。這朵「花」其實是在木樁上安裝的黃色泡沫盤，中間連著一根裝有糖漿的管子。
研究人員將10朵人造花排成一排（a），蜂鳥可以從中覓食（b）。| 圖片來源：[2]
為了觀察這些動物是否對數字順序有概念，研究人員將10朵完全相同的人造花排成一排。他們把糖漿灌在第一朵花里，觀察蜂鳥會去哪裡覓食。不出所料，蜂鳥幾乎都會飛向第一朵花，有時，它們也會迅速地檢查其他花中是否也有美味佳肴。
然後，在每隻蜂鳥連續造訪4次後，研究人員就會重新排列這些假花，把花的順序打亂，甚至移動整排的位置和間距，但帶有糖漿的仍然是第一朵假花。這樣一來，蜂鳥就無法從位置判斷出哪些花含有糖漿。即便如此，無論排列的位置如何，這些鳥還是會選擇一排中的第一朵花。這說明，在它們的腦中有「第一朵」這樣的概念。
當研究人員重複整個實驗，但把含有花蜜的花換成一排中的第二朵、第三朵或者第四朵時，蜂鳥大多仍能出色地「完成任務」，成功地重新定位到正確的花。也就是說，它們始終知道是一排花中的「第幾朵」里有吃的，無論這一排出現在哪裡。
經過反覆實驗和分析，研究人員認為，蜂鳥可以基於對數字順序概念的理解，根據一排花中的位置順序（第一、第二、第三或第四朵），來追蹤多汁的花朵。這種技能或許可以給蜂鳥帶來更多覓食的信息，比如，第二朵花里的花蜜已經沒有了，它們就會知道跳過它，這也可以幫助蜂鳥記住更多汁的花朵之間的最佳路線。
但研究的共同作者Maria Tello-Ramos表示，這並不意味著蜂鳥可以「計數」。她介紹，計數是一個更以人類為中心的概念。「這更像是一種按順序排列。我們不能說蜂鳥在數『一、二、三、四』，但它們能夠理解，它們遇到的第四朵花和第三朵花不一樣。」
有關動物認知的研究非常複雜，即使是著名的灰鸚鵡Alex的研究也仍存在爭議。早在20世紀初，人們曾以為一匹名叫Clever Hans的馬懂得算數，但後來發現，它僅僅是能夠察覺提問者在提問時流露出的細微線索，從而答對問題。
未參與研究的Andreas Nieder是一位專攻動物數字認知的神經生物學家，在接受《科學》雜誌採訪時，他表示這項新研究「確實是一項雄心勃勃的研究」。但他補充道，研究的結果並不能排除另一種可能性，那就是鳥兒利用了其他信息來尋找花朵。他說，也有可能是，不同的鳥使用不一樣的策略，也許就像人類一樣，有些蜂鳥「更擅長和數字打交道」。
參考來源：
[1]https://www.sciencemag.org/news/2020/07/hummingbirds-can-count-their-way-food
[2]https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2020.1269
[3]https://www.theguardian.com/environment/2020/jul/08/bright-feathers-bright-brains-hummingbirds-can-order-numerically
[4]https://www.nature.com/news/2007/070910/full/070910-4.html
封面來源：Wikicommons
