ماهی‌ها معمولاً موجوداتی ساده به نظر می‌رسند که بی‌هدف در آب شنا می‌کنند، اما واقعیت چیز دیگری است. در پس چشمان بی‌حرکت آن‌ها، فرایندهای شناختی پیچیده‌ای در جریان است که نشان می‌دهد آن‌ها می‌توانند یاد بگیرند، سازگار شوند و حتی استراتژی‌هایی برای حل مسئله داشته باشند.
مقاله‌ای که در ژورنال Methods in Ecology and Evolution منتشر شده، از پژوهشی پرده برداشته که نه‌تنها توانایی‌های شناختی ماهی‌ها را نشان می‌دهد، بلکه رفتارهای اجتماعی شگفت‌انگیزی را نیز برجسته می‌کند.
یادگیری در محیط طبیعی، نه در آزمایشگاه
محدودیت‌های مطالعات آزمایشگاهی
تصور کنید شما را از محیط آشنا جدا کرده و در اتاقی خالی قرار دهند؛ آیا همان‌طور که در فضای آشنای خود رفتار می‌کردید عمل خواهید کرد؟ احتمالاً نه.
در مطالعات سنتی، ماهی‌ها از محیط طبیعی خود جدا شده و به مخازنی بی‌تحرک منتقل می‌شوند. در این شرایط، استرس افزایش یافته، انگیزه کاهش می‌یابد و توانایی یادگیری نیز مختل می‌شود. افزایش سطح کورتیزول می‌تواند عملکرد شناختی را کاهش دهد و باعث شود ماهی‌ها کم‌هوش‌تر از آنچه هستند به نظر برسند.
از سوی دیگر، ماهی‌هایی که در آزمایشگاه پرورش می‌یابند با چالش‌های واقعی زندگی مواجه نمی‌شوند. آن‌ها نیازی به فرار از شکارچیان، یافتن غذا یا جهت‌یابی در زیستگاه‌های پیچیده ندارند. بنابراین، نتایج این مطالعات لزوماً نمایانگر رفتار واقعی ماهی‌ها در طبیعت نیست.
نوآوری محققان: آوردن آزمایشگاه به دل طبیعت
با در نظر گرفتن این محدودیت‌ها، «کاترینا ویلا-پوکا» و «الکساندر کوتراشال» تصمیم گرفتند جهت تحقیقات را عوض کنند. آن‌ها به‌جای آوردن ماهی‌ها به آزمایشگاه، آزمایشگاه را به ماهی‌ها آوردند.
ابزار ساده‌ای که توانایی‌های یادگیری را آشکار می‌کند
توصیف ابزار
این ابزار ساده، یک صفحه PVC به ابعاد ۳۰ در ۳۰ سانتی‌متر است که ۲۴ سوراخ کوچک دارد. هر سوراخ با یک دیسک چرخان پوشیده شده است. زیر هر دیسک، یک پاداش غذایی قرار دارد. چالش این است که ماهی باید دیسک را به کنار بزند تا به غذا دست پیدا کند.
«ما به دنبال ابزاری بودیم که در هر محیطی از حوضچه‌های کم‌عمق تا رودخانه‌های تند قابل استفاده باشد» ویلا-پوکا توضیح می‌دهد.
این دستگاه سبک، قابل حمل و سازگار است و ماهی‌ها می‌توانند بدون هیچ استرسی با آن تعامل داشته باشند.
آزمون اولیه روی ماهی گوپی در رودخانه آریپو
یادگیری گروهی در ماهی‌های وحشی
در مرحله اول، پژوهشگران به رودخانه آریپوی ترینیداد رفتند تا بررسی کنند ماهی‌ها چگونه با این ابزار تعامل دارند. آزمون روی ماهی‌های گوپی انجام شد؛ گونه‌ای معروف به تعاملات اجتماعی زنده و پویا.
ابزار در محوطه‌های باز قرار گرفت و ماهی‌ها شروع به نزدیک شدن کردند. ابتدا گیج به نظر می‌رسیدند. دیسک‌ها را هل می‌دادند، دور می‌شدند و دوباره بازمی‌گشتند. برخی از آن‌ها شروع به درک مکانیزم کردند و موفق شدند دیسک درست را کنار زده و به غذا برسند.
تا پایان آزمون، ۹ ماهی گوپی به‌عنوان حل‌کنندگان برجسته ظاهر شدند که بیش از ۲۰٪ دیسک‌های هدف را باز کردند. این موضوع نشان‌دهنده پافشاری و توانایی یادگیری آن‌ها بود.
ماهی‌های فرصت‌طلب: یادگیری اجتماعی
برخی دیگر از ماهی‌ها ترجیح دادند منتظر بمانند و از تلاش دیگران بهره‌برداری کنند. آن‌ها نزدیک بودند و زمانی که یک ماهی موفق به باز کردن دیسک می‌شد، سریعاً غذا را تصاحب می‌کردند.
استراتژی‌های اجتماعی برای دستیابی به غذا
تولیدکننده‌ها و بهره‌بردارها
در روند مطالعه، الگویی جالب مشاهده شد:
- تولیدکننده‌ها (Producers): ماهی‌هایی که خودشان چالش را حل می‌کردند و پاداش را به دست می‌آوردند.
- بهره‌بردارها (Scroungers): ماهی‌هایی که صرفاً منتظر می‌ماندند تا تولیدکننده‌ها غذا را پیدا کنند و سپس سریعاً بهره‌برداری کنند.
این الگوی رفتاری در طول مطالعه تکرار شد و نقش‌ها ثابت ماندند. برخی همیشه تولیدکننده بودند و برخی دیگر همواره بهره‌بردار باقی ماندند. این تقسیم رفتار در گونه‌های دیگر مانند پرندگان و نخستی‌ها نیز دیده شده است.
تجربه‌ای جدید با ماهی‌های خاردار در هلند
تفاوت در الگوهای رفتاری
در مرحله بعد، پژوهشگران به برکه‌ای در دانشگاه واخنینگن هلند رفتند تا این‌بار ماهی‌های خاردار ناین‌اسپاین را آزمایش کنند؛ گونه‌ای با مهارت بالای مشاهده.
بر خلاف گوپی‌ها، خاردارها رفتار یکنواخت‌تری از خود نشان دادند. بیشتر آن‌ها با ابزار تعامل داشتند و تعداد بهره‌بردارها کمتر بود. این نشان می‌دهد که این گونه رفتار گروهی و مشارکتی‌تری دارد.
با این حال، تفاوت‌های فردی همچنان وجود داشت. برخی سریع‌تر یاد می‌گرفتند، درحالی‌که برخی دیگر زمان بیشتری نیاز داشتند تا مفهوم کار را درک کنند.
ردیابی روند یادگیری ماهی‌ها
پایش دقیق با ضبط ویدئویی
زیبایی این ابزار در امکان پایش یادگیری در جلسات متوالی است. هر تعامل ضبط شد تا مشخص شود کدام ماهی‌ها پیشرفت می‌کنند و کدام‌ها دچار مشکل می‌شوند.
در ترینیداد، ۹ گوپی بارها به تخته بازمی‌گشتند، دیسک‌های مختلف را امتحان می‌کردند و روش خود را بهبود می‌دادند. در مقابل، بهره‌بردارها کمتر تلاش مستقیم برای حل چالش داشتند و بیشتر منتظر موفقیت دیگران بودند.
این یافته‌ها اهمیت یادگیری اجتماعی در عملکرد شناختی را نشان می‌دهد.
قابلیت سازگاری با زیستگاه‌های مختلف
تطبیق ابزار با محیط‌های متفاوت
آنچه این ابزار را متمایز می‌کند، سازگاری بالای آن با زیستگاه‌های مختلف است. همان ابزار در رودخانه‌ای با جریان سریع، در برکه‌ای آرام نیز به خوبی عمل می‌کند. فقط نیاز به تغییرات جزئی دارد.
در مطالعه هلند، دوربینی برای ضبط رفتارها بدون مزاحمت اضافه شد تا دینامیک‌های گروهی و روند یادگیری بهتر درک شود.
یافته‌های کلیدی: ماهی‌ها یاد می‌گیرند و استراتژی دارند
«مطالعه حیوانات در زیستگاه طبیعی به ما کمک می‌کند تا رفتار واقعی آن‌ها را مشاهده کنیم. این موضوع نه‌تنها درک ما از تکامل شناخت را افزایش می‌دهد بلکه بر حفاظت از حیوانات و رفاه آن‌ها نیز تأثیرگذار است» کوتراشال می‌گوید.
این ابزار اکنون به‌عنوان ابزاری قوی برای محققان سراسر جهان قابل استفاده است. از بررسی حافظه و یادگیری گرفته تا مطالعه جهت‌یابی، شناخت اجتماعی و تصمیم‌گیری.
قیمت پایین و قابلیت حمل آن باعث شده تا برای مناطق دورافتاده یا حساس از نظر زیست‌محیطی نیز مناسب باشد. هرچه ابزار بهبود یابد، امکان گسترش مطالعات شناختی ماهی‌ها بیشتر می‌شود.
جمع‌بندی: ماهی‌ها ساده نیستند
برای سال‌ها، مطالعات شناختی ماهی‌ها در آزمایشگاه‌ها محبوس شده بود، اما اکنون، با معرفی ابزار تخته تغذیه، این وضعیت در حال تغییر است.
مطالعات انجام‌شده در ترینیداد و هلند نشان دادند که ماهی‌ها نه‌تنها یاد می‌گیرند، بلکه به نشانه‌های اجتماعی نیز توجه می‌کنند. تولیدکنندگان رهبر می‌شوند و بهره‌بردارها از هوشمندی فرصت‌طلبانه بهره می‌برند.
با گسترش آزمایش‌ها در گونه‌های مختلف، مشخص می‌شود که در پشت چشمان شفاف و آرام ماهی‌ها، ذهن‌هایی پیچیده و استراتژیک پنهان شده است.
