从鱼类到鸟类：艾宾浩斯错觉揭示感知系统的生态适应性演化

《Frontiers in Psychology》：Circles of deception: the Ebbinghaus illusion from fish to birds

　　本综述通过比较孔雀鱼和环鸽对艾宾浩斯错觉（Ebbinghaus illusion）的感知差异，揭示了视觉感知机制如何受生态位（如水生与陆生环境、食性差异）塑造。研究发现孔雀鱼表现出与人类相似的错觉易感性，反映其依赖全局加工（global processing）适应复杂水生环境；而环鸽因种子觅食需求更注重局部特征（local processing），群体水平未显现稳定错觉效应。该研究为感官生态学（sensory ecology）和跨物种认知演化提供了关键证据，强调生态压力（ecological pressures）如何驱动感知策略的分化。

　　

引言

视觉感知是动物适应环境的核心能力，其形成受到感官系统、神经机制与生态压力共同作用。艾宾浩斯错觉作为经典的上下文依赖大小感知范例，为研究不同物种的感知策略提供了理想模型。该错觉在人类中表现为中央圆圈被大圆圈包围时显小、被小圆圈包围时显大，其机制涉及大小对比（size contrast）与全局上下文整合（global contextual processing）。近年比较研究表明，物种对错觉的易感性存在显著差异：海豚、雏鸡等呈现类人反应，而鸽子、狒狒等则无显著效应或出现反向反应。这些差异暗示生态适应可能塑造了不同的视觉处理策略。

方法

本研究以孔雀鱼（Poecilia reticulata）和环鸽（Streptopelia risoria）为对象，采用自发选择范式（spontaneous choice paradigm）评估其错觉易感性。实验设计包含三种 trial 类型：小上下文控制（Small Context Control）、大上下文控制（Large Context Control）及错觉 trial。实验中，动物需选择不同尺寸食物（面积比1:0.67），其中错觉 trial 的中央食物尺寸相同但诱导圈尺寸不同。通过广义线性混合模型（GLMM）分析选择偏好，并在一月后开展无食物对照实验以排除诱导圈尺寸偏好干扰。

结果

孔雀鱼在大小辨别 trial 中显著偏好大食物（大上下文控制：均值0.619，p<0.001；小上下文控制：均值0.642，p<0.001），且在错觉 trial 中持续选择被小诱导圈包围的食物（均值0.714，p<0.001），表现类人错觉易感性。环鸽虽能有效辨别食物大小（大上下文控制：均值0.634，p<0.001；小上下文控制：均值0.637，p<0.001），但群体水平在错觉 trial 中无显著偏好（均值0.500，p=0.989）。个体分析进一步揭示环鸽存在高度异质性：仅1只雌鸽呈现显著错觉易感，其余个体反应分散。后续实验证实两物种均无诱导圈尺寸自发偏好，支持错觉反应的特异性。

讨论

孔雀鱼的错觉易感性可能与其水生环境中全局加工优势相关。复杂的光照条件与植被密度要求快速整合相对大小线索，以支持择偶（雌性偏好大体型雄性）与觅食等行为。此类适应或解释其为何对艾宾浩斯错觉（以同化效应为主）易感，却对德勃夫错觉（Delboeuf illusion，依赖对比机制）出现反向反应。环鸽的反应异质性可能反映其作为食谷鸟类的局部处理倾向：种子甄别需精确的绝对大小评估，而非上下文整合。这种差异与鸽子等陆生食谷鸟类的研究结果一致，但雏鸡等物种的矛盾结论（如年龄、实验设计的影响）表明生态解释需结合发育与经验因素。

研究局限包括物种系统发育距离（phylogenetic distance）远、中央刺激结构差异（鱼类为整块食物，鸟类为多粒种子）可能影响感知处理。未来需扩大物种比较范围，结合神经影像技术深入解析生态压力与感知机制的因果关系。

结论

本研究通过生态对比框架，证实艾宾浩斯错觉的易感性受物种特定环境需求调控。孔雀鱼的全局加工策略与环鸽的局部优先倾向，体现了感知系统对水生与陆生生态位的适应性分化。该成果为感官生态学与认知演化研究提供了关键实证，强调视觉错觉可作为揭示生态-感知互作的重要窗口。