物理和社会条件塑造了鱼的大脑
一般来说，较大的动物大脑较大，较小的动物大脑较小。这一趋势也适用于鱼类。大脑几乎参与了所有的身体功能，但它的主要作用是信息处理(图1)。大脑负责将传入的信息或刺激转化为可用于决策的信息。当然，有些信息很复杂，需要更多的脑力。
大脑越大，就越好吗?
开发一个更大的大脑有代价也有好处。最主要的好处是，一个更大的大脑通常会给一个物种或个体带来信息处理方面的优势(也就是说，它让它们更聪明，也许更擅长寻找食物或配偶，以及躲避捕食者)。然而，脑组织是昂贵的，需要大量的能量来构建和维护。昂贵的组织假说对认知资源的投资是以对其他消耗能量的组织的投资为代价的(Aiello和Wheeler, 1995)。这一理论得到了对鱼类研究的充分支持。值得注意的是，在孔雀鱼身上进行的一系列实验(Poecilia试）揭示了人工选择大脑孔雀鱼带来了许多认知方面的好处，但也导致这些鱼发育出更小的肠道。此外，这些大脑互动孔雀鱼产生的后代更少(Kotrschal等人，2013a;Kotrschal等人，2013b;Kotrschal等人，2015)。因此，虽然大大脑可能会让鱼更聪明，但这是要付出高昂代价的。大脑发育和对其他关键组织的投资之间的这种权衡被认为代表了脊椎动物大脑大小的主要限制。
触发认知投资的因素。
已知的鱼类有3万多种，有些鱼类的大脑比其他鱼类大并不奇怪。有趣的是，不同物种的大脑大小也有惊人的差异;一些个人拥有比别人更大的大脑。有几个环境因素与大脑发育有关，但广义上这些因素可以分为(1)物理或(2)社会性质。例如，鱼类必须在一个三维世界中航行，这个世界在野外往往结构复杂且高度异质。生活在物理复杂性更大的地区(例如海岸线附近的沿海地区)的人，通常比开放水域的人拥有更大的大脑(Axelrod等人，2018)。周围环境的物理复杂性和大脑发育之间的这种联系，也许最好的例子是人工饲养的鱼和野生鱼的比较。圈养的野生鱼大脑较小，因为圈养环境相对于野生环境结构简单(Näslund et al.， 2012)。即使是在孵化场饲养的鱼，也有记录表明它们的大脑比它们的野生表亲要小(Marchetti和Nevitt, 2002)。在实验室中，储罐通常非常简陋，结构复杂性很小(图2A)。然而，这种影响可以通过环境的丰富来抵消。在坦克中添加岩石、植被或其他物体可以促进大脑发育(图2B)。 The social environment is also known to influence brain development of fishes. Social stress is usually a result of either isolation or overcrowding, both of which have been shown to impact learning and brain development in fish. The fish brain is most susceptible to these social factors early in development, when the brain is undergoing immense change in a short period of time. Yet, recent research has demonstrated that the fish brain remains responsive throughout adulthood, to a greater degree than most other animals (Ebbesson and Braithwaite, 2012).
总结和结论。
大多数把鱼当宠物养的人可能都不用太担心鱼的大脑发育。然而，对于寻求研究动物行为或认知的科学家来说，这是一个非常重要的问题。至关重要的是，科学家们在实验室中饲养鱼类，利用丰富的环境来确保他们所研究的物种的大脑发育与野生物种相似。科学家们希望了解鱼类在更自然的条件下的行为，必须把物质和社会的丰富作为工具。
参考文献
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