动物们的神奇感官

◆世界不只像我们眼中那样，动物的“超级感官”会带来截然不同的体验。《动物们的神奇感官》是一本让人大开眼界的动物认知科学读物，介绍10余种不可思议的动物感官，揭示动物千变万化的认知和生存方式。 ◆“能和动物说话的人”、荣获德国联邦十字勋章的动物行为学家、德国国民科普作家费陀斯·德浩谢尔，为动物代言，写给每个人的动物科普书！ ◆德浩谢尔动物科普著作翻译成20多种语言，全球总销量超过800万册，甄选代表作首度系列授权中文版出版！ ◆营造如看《动物世界》般的沉浸式阅读体验。深刻的观察+严谨的论述+优美的文笔，编织成动物们的故事，带你领略妙趣横生的动物世界！ ◆颠覆我们对动物的旧认知。动物世界绝不仅仅是偏见中的“弱肉强食”，它们会做出利他行为，会用智力达成目标，也能审美并进行艺术创作。真正认识我们的动物朋友，是一场不可错过的生命教育课！ ◆了解动物，反思人类。动物如何应对自然资源不足，如何与竞争者维持关系，如何领导族群，如何教育后代，如何维持生态平衡……以动物为镜，引发我们对人类自身行为的思考！

《动物的神奇感官》是一本从动物心理学角度探讨动物感觉及感官的科普书。书中介绍了动物的视觉、温度觉、痛觉、嗅觉、味觉、听觉、触觉、振动觉、平衡感、饥饱感、方向感、磁感、电感等各种感觉能力，令人大开眼界。 蛤蜊没有眼睛却有视觉，因为它们的部分软肉可以感光；蛙眼对运动的物体十分敏感，却对静止的物体视而不见；鲑鱼因为能“闻”到河流的味道，所以能跋涉数月返回自己诞生的河流产卵；雄蚕蛾无须交友软件，就能在几千米外嗅到雌蛾的存在；蚊子总能精准定位裸露的皮肤，因为它能隔空感受到0.002℃的温度差；蚂蚁能够根据太阳和月亮的位置确定方向，无论白天黑夜都不会走错路；裸臀鱼拥有精密仪器般的“电眼”，用放电来感知世界；结网蜘蛛有8只眼睛却视力不佳，通过振动进行“网上交流”……动物们各显神通，演化出了感知世界的不同方式，进而形成了获取食物、躲避危险、繁衍生息的独特手段。 通过与其他动物的对比，我们会发现：人类对世界的认知方式并非专享，也绝非优选，在很多方面都远不如其他动物；而世界在不同形式的感官下可以呈现截然不同的面貌。当然，我们也会意识到人类的感官其实也是神奇而独特的。与动物不同的感官相对应的，是千百万年来各不相同的进化路径，以及千变万化的生活方式；在本书中，作者也对此做了进一步讲解与探究。 了解动物的神奇感官，除了满足人类不息的好奇心之外，也具有重要的实用价值。对于科学家来说，大自然可谓一个已经做了36亿年很好实验的巨型实验室，许多精巧的感知系统已经有效运行了数百万年。对于方兴未艾的自动化和人工智能技术，例如自动驾驶、自动化工厂、语音和图像识别等等，这些系统无疑能够提供非常有益的借鉴。

费陀斯·德浩谢尔（Vitus B. Dröscher）,当代最负盛名的动物行为学家，全球很受欢迎的动物题材科普作家，德国汉堡州人文科学院院士。大学期间，德浩谢尔专攻动物学和心理学，自1954年起开始从事动物学研究并发表专著。 在对六大洲多种动物的行为进行了几十年广泛深入考察的基础上，他撰写了30余部动物行为学著作，包括《动物们的神奇感官》《感官的魔力》《友善的野兽》《温暖的巢穴》《从相残到相爱》等。这些作品曾获德奥多尔·沃尔夫奖和施文·西蒙奖等多项国际大奖。他的作品已被译成23种文字，在许多国家和地区出版发行，总发行量超过千万册。他还为电视台拍摄、制作了大量动物题材的节目，并担任报纸杂志的专栏作家和特约撰稿人。 德浩谢尔是一个具有哲学家气质的科学家，他的动物行为学研究侧重于动物行为的历史演变及其对理解与指导人类行为的借鉴作用。在德语世界中，他的名字与动物行为学主要创始人康拉德·洛伦茨一样家喻户晓。

推荐序（赵鼎新） V
前 言 大自然的实验室 XI
第一章 视 觉  1
第一节  看的问题    3
第二节  关于眼球的实验    6
第三节  人眼中的“微电脑 ”    11
第四节  神经信号的路线    13
第五节  图像是怎样在脑中形成的？    17
第六节  电子蛙眼    25
第七节  只能看到光点分布模式的动物    31
第八节  复眼    54
第九节  眼点    63
第十节  “第三只眼睛 ”    65
第十一节  不用眼也能看东西    67
第十二节  色彩视觉    71
第十三节  眼睛是如何看见色彩的？    74
第十四节  看见紫外光    78
第二章 “温度觉 ”  83
第一节  响尾蛇的“第三只眼睛 ”    85
第二节  昆虫的热敏感器官    88
第三节  鱼类的冷热感觉    89
第四节  绝对温度感    91
第五节  灌丛火鸡—能造恒温孵化室的鸟    91
第六节  由温度所激发的神经兴奋    93
第七节  最适宜的温度    96
第八节  人体中的温控器    99
第九节  变温动物对环境的适应    104
第三章 痛 觉  113
第一节  痛的感觉    115
第二节  心理影响的物理模型    119
第三节  手术除痛法    125
第四节  昆虫能感觉到痛吗？    129
第四章 嗅觉与味觉  133
第一节  狗鼻子的非凡功能    135
第二节  食物引诱剂    140
第三节  姬蜂的探测杖    148
第四节  家的气味    152
第五节  爱的气味    158
第六节  麻刺性物质和警告性物质    166
第七节  领域标志物质    170
第八节  信使物质    176
第九节  改变身体结构的气味物质    184
第十节  人造鼻子    190
第十一节  味觉    196
第五章 听 觉  199
第一节  听觉器官的适应形式    201
第二节  水下的声音信号    218
第三节  听觉器官是怎样工作的？    225
第六章 触觉与振动觉  241
第一节  振动觉    243
第二节  触觉    250
第三节  方向感和风速感    254
第七章 重力感、饥饿感与电感  259
第一节  重力感与平衡感    261
第二节  饥饿感与饱足感    272
第三节  到底有多少种感官？    277
第四节  电感    279
第八章 迁 徙  291
第一节  鸟的迁徙    293
第二节  鲸和鱼的游走路线    298
第三节  昆虫的迁徙    308
第九章 动物们怎样给自己导航  315
第一节  以太阳为罗盘    317
第二节  偏振光感    326
第三节  鸟的以天体为参照物的导航能力    334
第四节  动物在夜间如何以天体为参照物来导航    345
第五节  磁感    357
参考文献 369
附 录 动物们是怎样感知事物的？
——《动物们的神奇感官》导读 385

     第一节 看的问题 实验让我们了解了一个自相矛盾的事实：只有凭借自己的想象力，人才能“正确地”看到东西。从眼视光学的角度来看，人眼的成像技术并不好。 如果让一个习用高标准的验光师去检查我们的眼球这部“相机”投射到视网膜上的图像，那么，他只会感到恶心。视网膜上的图像的边缘部分比用来给孩子们玩的廉价双筒望远镜看到的东西更模糊，在那个部分，直线看起来是弯曲的，轮廓线消融在彩虹色的晕圈下。然而，对眼镜、相机、望远镜和显微镜要求那么高的人们却接近没有注意到自己的眼视光学装置（眼睛）的缺点，这是因为，我们的神经系统完美地修正了这些错误，以至于让我们产生了关于周围事物的在技术上堪称完美的图像。 这一令人震惊的结论是由奥地利因斯布鲁克大学实验心理学研究所的安东·哈约斯（Anton Hajos）博士做出的，后来，一系列令人振奋的实验为这一结论提供了更进一步的证据。为了做实验，哈约斯博士和他的学生们连续数日甚至数周戴着会使图像看起来严重扭曲的棱镜眼镜。下面是他的实验报告中的一个片段： 在实验过程中，被测试者只能面对一个被棱镜重塑过了的世界，其中，直线看起来是弯曲的，角的形状是被扭曲了的，原本鲜明的轮廓看起来像是被镶上了一道彩边。那些被看的物体并不在被测试者认为他看到的地方，而且，一旦他移动自己的头部，那么，那些物体就会出现幽灵般的动作；当他冒险往前走几步时，那些重物看起来就像是在跳来跳去。 但是，这种“棱镜受害者”的怪诞世界无须很长时间就会变得正常。渐渐地，那些扭曲、彩边和“幻影”就会减少；在过了大约6天后，被测试者就恢复了他对周围景物的正常、稳定而且视觉上几乎完美的图像感。神经系统通过对传入图像的处理矫正了被棱镜眼镜扭曲的图像。 事情并没有到此完结。当被测试者摘掉棱镜眼镜时，在他眼里，世界再次变得就像反映在哈哈镜中的景物一样；只是，现在，直线朝着与原先相反的方向弯曲了，物体的轮廓被与原先相反的色调模糊了。 因斯布鲁克大学伊沃·科勒（Ivo Kohler)教授进行的另一项实验取得了更为惊人的成果。那些处于看到彩边阶段的被测试者被带到了一个仅由钠蒸气灯照明的房间。纯钠灯所发出的是单纯黄色光，不含任何其他颜色的成分，在这样一个房间里，人们通常看到的所有物体都处在黄色阴影的笼罩下。但是，那些在正常照明条件下看到彩边的棱镜眼镜佩戴者或仍然在受棱镜眼镜影响的人则不是这样。这两组人在进入钠灯照明的房间后，他们看到的景象是；所有的物体都沐浴在“绚丽多彩的光芒”中。但在那个房间中，这种彩光实际上根本就不存在。 哈约斯博士说：“现代心理物理学拒绝这种观点：眼睛或视觉是一个产生图像的光学系统。”因此，我们可以这么认为，我们的神经系统最终设法将其收到的关于环境的有缺陷的、被扭曲的信息综合成了与它似乎并未直接把握的现实相一致的图像——这可真是一个奇迹。目前的研究要达到的目标之一就是更深入地洞悉这个奇迹。 因为，要么在生命的某个阶段(或许是在婴儿第一次尝试着摸索期间）我们的脑就获得了直线的概念，要么我们天生就具有直线感。但实际情况到底如何，我们就不得而知了。 后一种情况并不像它初看起来那样是不可能的。例如，鸡就具有纯粹本能的识别谷物形状的能力。即使在生命的第一天，并且从来不曾有“经验丰富的母鸡”向它们展示什么是可食用的，它们仍然会去啄小谷粒形状的东西。同样，整个动物界，从蚂蚁到大象，都具有识别形状与色彩模式（其中有些相当复杂）的先天能力。这种能力显然是某种动物的成员和它们的配偶、捕食对象以及天敌动物所特有的。关于这一点，稍后，我将进行更详细的阐述。 这些探索涉及我在这本书中不能详述的一种知觉哲学的根本。我只是为进一步的思考提供相关的科学基础。不过，我想立即提出来的一点是；关于上述主要假设中的任何一种，科学界到本书成书时尚未形成支持它的任何生理学结论。看来，实际情况更像是这样的；具有真理因素的理论并不只有一种，要解决这个问题，作为没有办法的办法——智慧就在于综合。 P3-5