农场动物头脑复杂的令人惊讶

农场动物在想什么？

新的研究揭示了山羊、猪和其他牲畜头脑中令人惊讶的复杂性

你永远不会把山羊误认为是狗，但在九月初一个异常温暖的下午，我（国达默斯托夫）差点就把山羊误认为是狗了。我在德国北部的一个红砖谷仓里，试图在我听过的一些最邪恶的噪音中保持理智。60只尼日利亚侏儒山羊轮流用角敲打木栏，同时发出刺耳的咩咩声、呻吟声和干呕的哀嚎声，几乎无法进行对话。然后，在混乱中，发生了一件了不起的事情。其中一只动物抬起头，沉思地凝视着我，她宽阔的眼睛和奇怪的长方形瞳孔试图建立联系——甚至可能建立联系。

这是我们在其他人、宠物和灵长类动物亲戚身上看到的表情。但不是为食物而饲养的动物。或者，也许我们只是看得不够努力。

这是农场动物生物学研究所（FBN）的核心思想，该研究所是世界领先的山羊、猪和其他牲畜思想研究中心之一。在一个看起来像农场和小型研究机构的交叉点的校园里——低层建筑坐落在牧场、马厩和偶尔的粪堆之间——科学家们正在探索我们生活了数千年的动物的精神和情感生活，但从认知的角度来看，他们几乎一无所知。

这项工作是一个规模虽小但不断发展的领域的一部分，该领域开始推翻牲畜是愚蠢且不值得科学关注的观点。在过去的十年中，FBN和其他地方的研究人员已经表明，猪表现出同理心的迹象，山羊在一些社会智力测试中可以与狗相媲美，而且，在该领域最近的一项发现中，奶牛可以接受如厕训练，这表明茫然的凝视和咀嚼背后的自我意识甚至让一些专家感到震惊。

“通过研究这些生物的精神生活，可以学到很多东西，”约翰霍普金斯大学心理学家克里斯托弗·克鲁彭耶（Christopher Krupenye）说，他探索了人类和更传统的动物模型（如黑猩猩和狗）的认知。他说，忽视牲畜是科学界“错失的机会”。

然而，该领域面临着挑战，而不仅仅是因为喧闹的山羊。农场动物可能很大，许多动物很难训练，传统的资助者和知名期刊普遍拒绝此类研究。但是，随着科学家们克服这些障碍，他们不仅深入了解了牲畜的思想，还了解了我们自己认知的进化。他们所学到的东西甚至可以改变我们安置和对待这些生物的方式。

“如果我们不了解这些动物是如何思考的，那么我们就无法理解它们需要什么，”FBN的应用动物行为学家Jan Langbein说。“如果我们不了解他们的需求，我们就无法为他们设计更好的环境。”

在封闭的FBN 的 L 形谷仓饲养了 700 多头猪，我感到有点欺侮。或者至少一开始是这样的感觉。在进入大楼的主要部分之前，我的导游告诉我脱掉内衣，穿上一条宽松的蓝色工作服。“现在我们将看看这周谁去了健身房，”FBN行为生理学研究所所长Birger Puppe开玩笑说。事实上，研究人员不希望游客带来像非洲猪瘟这样的致命疾病。但脱衣服还有其他好处：当我进去时，一股浓稠的猪粪酸涩的瘴气吞没了我，我很高兴我把衣服留在了后面。

在一个小房间里，研究人员正在用跑步机将笨重的猪（只有6个月大但已经120公斤）一头接一头地放牧起来。与传统跑步机的控制面板不同，在鼻子高度有一个葡萄柚大小的发光蓝色按钮，动物可以按下该按钮来运行机器几秒钟。然而，今天似乎没有人对锻炼很感兴趣。

就像一个人对他们的健身房会员资格有三思而后行一样，大多数猪短暂地踏上跑步机，然后走开，当它们从跑步另一侧的门离开时，发出尖叫声和深沉的、像打嗝一样的咕噜声。

“我们有运动猪，也有沙发土豆猪，”Puppe笑着说。卡塔琳娜·梅茨格（Katharina Metzger）和安妮卡·克劳斯（Annika Krause）分别是博士后和技术员，负责这项研究，他们告诉我，我可能会让动物们感到紧张。他们说，上周，一个人按下了七次按钮，然后不断回来。

目标是训练猪进行一项实验，测试它们是否会仅仅因为让它们感觉良好而锻炼，这是了解它们情绪的窗口。“这个想法来自人类运动生理学，”Puppe说。“这种运动可以改善情绪。”

几十年前，这样的工作会被嘲笑出谷仓。据估计，地球上有 780 亿只农场动物——这个数字使猴子、啮齿动物和人类的总和相形见绌——我们与它们一起生活的时间比除狗以外的任何其他生物都长。然而，在一个研究人员在计算机上模拟老鼠大脑并表明我们的犬类朋友可能能够直觉地理解我们的想法的时代，牲畜仍然是一个黑匣子。

这是因为，直到最近，科学家们还没有认真对待他们的认知。“当我参加我的第一次研究会议时，人们不明白我为什么要研究农场动物的思想，”FBN的行为生物学家克里斯蒂安·诺罗斯（Christian Nawroth）说。如果这不会提高牛奶或肉类产量，为什么要浪费时间，他回忆说。“他们没有看到重点。”

Nawroth做到了。虽然他的职业生涯始于研究类人猿的决策，但他在2010年转向畜牧业。他正在寻找一个博士职位，这时德国动物园突然出现了一个有趣的机会。他开始对迷你猪进行一些试点测试，探索这些动物是否能够“物体持久性”——了解当某些东西“消失”在障碍物后面时仍然存在，这是儿童认知发展的一个重要里程碑。Nawroth被迷住了。“几乎没有对农场动物做任何事情，”他说。“你有一种成为第一批探险家之一的感觉。”

在猪舍的另一个房间里，Nawroth的同事们正在研究猪是否对彼此的感受敏感。10 头 6 周龄的小猪蜷缩在铺满稻草的封闭围栏的角落里。就像跑步机猪一样，它们似乎不是陌生人的粉丝。问题是，他们是彼此的粉丝吗？

动物行为学家丽莎·莫斯科维采（Liza Moscovice）希望能找到答案。在围栏的一个开口处，她放了一个大盒子，里面有一个网窗和一扇门。几分钟后，猪开始探索新装置，聚集在门上的把手周围。没有人接受过这样的开箱训练，但他们很快就嗅了嗅并咬住了杠杆，直到一对夫妇意识到他们可以用鼻子打开门。然后有几个人冲了进去，开始四处乱窜。

在最近的实验中，盒子变成了一个陷阱。仔猪进入后，门就会关闭。其他人会来拯救它吗？这项研究是对同理心的考验，灵感来自2020年在布拉格附近的野生动物保护区发生的一起事件。几头野猪——现代猪的祖先——聚集在一个笼子周围，笼子里有两只幼崽，直到其中一头想出了如何打开它。在FBN，Moscovice和她的同事在仔猪身上也观察到了类似的东西。在今年夏天发表的一项研究中，研究小组表明，在85%的时间里，这些动物在20分钟内释放了被困的同伴。

当一头猪被困在里面时，解放者更有可能打开盒子，而不是当它是空的时，排除了纯粹的好奇心。那些花更多时间盯着被困同伴的人也更有可能提供帮助，特别是如果同伴在痛苦中尖叫，这表明帮助者对盒装猪的“情绪状态”很敏感。

“我们认为帮助行为是基于对他人需求的一些理解，”莫斯科维采说。“这是同理心的一个关键组成部分，这真的很令人兴奋。”

批评者认为，动物可能只是为了减轻自己在看到或听到被困同伴时的压力而帮助他人。但莫斯科维采收集的唾液样本并未显示辅助猪的应激激素皮质醇水平升高，这与更无私的帮助原因一致。

在谷仓的其他地方，行为生物学家桑德拉·杜普扬（Sandra Düpjan）一直在用猪复制著名的“棉花糖测试”。与人类一样，目标是看看动物是否可以延迟满足，现在放弃较小的奖励，希望以后能得到更大的奖励。对于猪来说，奖品不是棉花糖，而是苹果酱，这是一种特别受欢迎的食物。“他们会为此出卖他们的母亲，”Düpjan开玩笑说。

1970 年代初期的研究表明，通过测试的儿童往往在以后的生活中更成功（尽管这些发现存在争议）。猪不会上大学，但这个实验可能有助于探索为什么有些动物会寻找更有生产力的觅食地，而不是满足于更近、更差的觅食。

Düpjan还在探索一些人认为猪的乐观和悲观迹象。在一个开放的竞技场上，动物们知道一侧总是装着一个装有零食的盒子（同样是苹果酱），而另一侧总是有一个“惩罚”。（苹果酱是无法获得的，研究人员在猪身上挥舞着一个塑料袋，他们显然讨厌这种塑料袋。然后，科学家们在竞技场中间放置了一个盒子。如果猪探索它，这是乐观的表现——它们愿意付出努力，希望它们能再次得到苹果酱;如果他们不这样做，那就是悲观的迹象——他们期待这个袋子。

其他研究人员也表明，奶牛也表现出乐观和悲观的迹象。像猪一样，它们可能具有更多的能力。

在养猪场以北约1公里处，有一座矮矮的黄色建筑看起来并不多，但它是农场动物研究中最引人注目的发现之一。两年前，科学家在这里训练奶牛如厕，教动物在金属门走廊上穿过一片人造草皮时握住膀胱。这对我们来说似乎没什么大不了的，但对于似乎无法控制排泄物的生物来说，这是令人吃惊的。牛不仅比许多孩子更快地学会了“握住它”，而且它们感觉到自己必须去的传统智慧也与传统观念相悖，即它们缺乏“内感受意识”——思考自己身体正在发生的事情的能力，在人类中，这与幸福、爱甚至生活满意度有关。

“这些不是愚蠢的生物，”便盆训练研究的合著者Langbein说。“他们有丰富的情感生活和个性。”

Langbein的新工作可以巩固这一想法。隔壁，他带我参观了一个（幸运的）露天马厩，那里有四组奶牛在不同的宿舍里咀嚼干草。数据线连接到蓝色槽，记录每只动物进食的量和频率。脖子上的项圈将无线信号发送到天花板上的金属盒子，金属盒子与安装的摄像头一起实时跟踪每头奶牛的精确位置，记录它们与哪个同伴相关联，以及持续多长时间。这一切看起来都很复杂，但这里的目标很简单。

“我们正试图弄清楚奶牛是否有朋友，”领导该项目的博士生Annkatrin Pahl说。她解释说，在真正的农场里，农民每年要多次搬运奶牛，扰乱了他们的社会群体。他们也拆散闺蜜吗？

这些不是愚蠢的生物。他们拥有丰富的情感生活和个性。

· 扬·朗拜因

· 农场动物生物学研究所

在确定了每头奶牛表面上最好的朋友和最坏的敌人后，帕尔将这对奶牛带入了一个开放的竞技场。在最近的一次试验中，“敌”牛开始用头撞头。但当一个人被安置在她的朋友身边时，两人开始互相梳理并互相跟随。作为研究的一部分，该研究仍处于早期阶段，Pahl还在收集心率和激素水平数据，以了解与群体分离如何影响奶牛的压力水平，以及将其与首选伴侣配对是否有帮助。

“如果一个农民知道他的哪头奶牛彼此喜欢，那么在移动牛群时将它们放在一起可能会更好，”Langbein说。他不只是在学术上说话。Langbein在40年前接受过养牛员的培训，他对现代奶牛场的饲养条件特别敏感，那里的动物经常被长时间捆绑或限制在狭窄的围栏里。

但是，说服农民改变他们的方式需要的不仅仅是一些科学出版物，Langbein说。“这就是为什么我们也在农场期刊上发表文章，这样他们就可以理解我们用普通人的语言发现的东西。他已经开始看到变化。“当我做养牛员时，没有人谈论这些动物的想法或感受。现在，我们有了仔猪的加热水床和自动刷子，供牛自己梳理毛发，“他说。“我认为农民更愿意接受这些动物不仅仅是生产单位。

NAWROTH 喜欢将自己描述为盯着山羊看的人。他指的是2009年乔治·克鲁尼（George Clooney）的电影，该电影改编自乔恩·罗森（Jon Ronson）的一本书，该书讲述了美国陆军试图通过专心致志地盯着动物来利用精神能量杀死它们。（令人震惊的是，这些努力并没有成功。

Nawroth自己的研究更接地气。由于发现猪太难训练，他放弃了早期与猪打交道的工作，转而饲养山羊，山羊似乎对他和他对它们一样感兴趣。“他们会在视觉上关注你正在做的事情，”他说。“他们的脑子里似乎没有发生很多事情，但他们一直在处理信息，即使他们只是站在那里看着你。

这是我自己体验到的联系感，它推动了 Nawroth 的大部分研究。在早期的工作中，他探索了山羊如何在一系列认知测试中与狗相提并论。在一项被称为“不可能完成的任务”的实验中，狗面对一个它们无法接触到的食物碗，向人类寻求帮助，这种行为被归因于它们与我们密集的共同进化。但Nawroth表明，山羊也做了同样的事情，这是第一次在食用动物身上尝试实验。（说到这里，是的，FBN 有一个屠宰场，是的，Nawroth 已经分享了它的战利品。这可能是研究结束后科学家吃掉他们的研究对象的唯一研究领域。“他们中的一些人开始蹄着实验者，好像他们在乞求帮助，”他说。“你以为是一只披着山羊皮的狗。”

进一步的实验表明，山羊和狗一样，可以区分快乐和愤怒的人的照片，这表明它们已经适应了我们的情绪状态;如果他们看到人类先将食物移动到障碍物后面，他们可以更快地找到食物，这是跨物种学习的罕见例子;而且，在Nawroth最重要的发现中，山羊似乎理解了我们指向某物时的意思，这是对我们社会线索的复杂解读，甚至连黑猩猩都无法理解。

“克里斯蒂安的工作暴露了许多人们会惊讶地发现的共同点，”霍普金斯大学心理学家克鲁彭耶说。他说，这就是研究牲畜的优势。由于农场动物包含许多不同的物种，这些物种在生命之树上相距甚远，因此它们使科学家能够测试某些认知能力的广泛程度。由于人类在开始生活在紧密联系的群体中时可能已经驯化了自己，因此此类研究甚至可以深入了解我们自己思想的演变。Krupenye说，对牲畜的研究提供了“一个非常重要的见解”。

现在，Nawroth正在进一步推动他的山羊研究。

在后面的院子里FBN的山羊谷仓，Nawroth向我展示了一棵“假苹果树”。一根高大的金属杆从草丛中伸出，另一根平衡地横跨顶部。由此产生的跷跷板一端装有一块砖，另一端装着一个类似喂鸟器的容器。从装置的中心悬挂着一个覆盖着人造草皮的方形平台。在现代艺术博物馆中，整件事不会显得格格不入。

Nawroth 和他的同事花了 3 年时间才完善该设备。这个想法是在更可控的环境中探索一种在野外观察到的现象：山羊拉下苹果树的树枝，以便同伴可以接触到果实。这种行为可能听起来像是利他主义，而这正是Nawroth希望测试的。

当一只山羊跳上平台时，喂鸟器（装满干通心粉意大利面，动物们像咀嚼薯片一样咀嚼）下降到院子的围栏区域。平台上的山羊够不到它，但附近的山羊可以。在某些情况下，平台山羊会降低食物，而自己却没有尝试获得食物;她似乎想帮助她的同伴到达它。

Nawroth说，现在说这些动物是否表现出利他主义还为时过早。但克鲁彭耶说，对这种行为的任何见解都将帮助科学家了解利他主义是否真的存在于动物王国中——这是一个有争议的话题——如果是的话，它是如何运作的。“这对于确定机制非常重要。

与此同时，在谷仓内，一只山羊正在玩一个超大的iPad。或者至少是它的样子。这只动物正从围栏里的一个孔里探出头来，嗅着一个薄薄的电脑显示器，上面显示着一个牲畜版的“哪一个不属于？”游戏。屏幕上闪现出四张山羊脸的照片，其中一张与其他照片略有不同。当她轻抚正确的那个时，她似乎总是这样做，一根管子将水喷入她的碗中。（游戏比听起来更难。图像几乎相同，当我自己尝试时，当我喷出时，我松了一口气。

该设置也可以测试内存。在其他实验中，这些动物已经学会了28个符号的顺序，并在几周后正确地回忆起它 - 这种表现可与灵长类动物和海豚相媲美。

Nawroth 发现与山羊打交道很容易——“它们不会像大猿猴那样向你扔便便，”他说——而且大多数山羊都是参与他的实验的游戏。但农场动物的研究仍然具有挑战性。牛和猪的绝对重量使它们变得危险，大多数牲畜习惯于成群生活;当他们与群体分离时，他们可能会变得不合作。哥本哈根大学（University of Copenhagen）的动物行为学家埃洛迪·普莱恩（Elodie Briefer）说，绵羊可能需要长达一个月的时间才能参与到她的情绪研究中。“即便如此，很多时候你也得不到结果。”

当结果出来时，大期刊往往不会注意到。他们去找狗——从字面上看。“好像每天都有一篇狗的论文，”香港城市大学的动物学家艾伦·麦克埃利戈特（Alan McElligott）说，他研究了山羊和其他农场动物的思想。“几乎不可能跟上它。”更糟糕的是，其他人说，牲畜研究的大部分资金仍然用于旨在提高牛奶或肉类产量的研究，而不是弄清楚这些生物是如何思考的。

乌得勒支大学（Utrecht University）的生物心理学家丽贝卡·诺德奎斯特（Rebecca Nordquist）说，所有这些都可能让年轻科学家望而却步，她探索了猪和鸡的认知能力。全世界只有大约六个研究牲畜认知的实验室，也没有专门讨论该主题的会议。她还担心，许多人可能不想知道他们认为是晚餐的动物是否拥有丰富的内心生活。“有些人宁愿让他们保持沉默。”

尽管如此，Nawroth还是很乐观。他正在带头一项名为ManyGoats的重大计划，该计划将连接全球数十名研究人员以共享数据，增加样本量并为牲畜研究带来更严格的研究。“我希望它能成为其他实验室的榜样，”他说。

维也纳兽医大学动物福利科学研究所所长让-卢普·劳特（Jean-Loup Rault）开始看到那些曾经嘲笑农场动物研究的研究人员的兴趣。2010年，当他在神经科学学会（Society for Neuroscience）会议上展示他早期的一些牲畜认知发现时，他是唯一一个有猪海报的人。“现在，我们有更多的人，”FBN猪同理心和假苹果树研究的合作者劳尔特说，“人们对我们的工作越来越感兴趣。

克鲁彭耶说，农场动物领域的成长痛苦让他想起了狗的认知研究，几十年前，当它仍处于起步阶段时，它不得不为自己的尊重而战。“狗确实帮助人们看到，研究灵长类动物和啮齿动物以外的物种有很多价值，”他说。“我认为畜牧业的人也正在经历类似的浪潮。

至少，Nawroth希望这项工作能让人们对长期被忽视的动物产生新的尊重。他说，进入他们的思想将扩大我们自己的思想。“不同的物种遵循不同的规则。我们不仅要看世界，还要看世界。