Left or Right
A. Creatures across the animal kingdom have a preference for one foot, eye or even antenna. The cause of this trait, called lateralisation, is fairly simple: one side of the brain, which generally controls the opposite side of the body, is more dominant than the other when processing certain tasks. This does, on some occasions, let the animal down, such as when a toad fails to escape from a snake approaching from the right, just because it's right eye is worse at spotting danger than its left. So why would animals evolve a characteristic that seems to endanger them?
Sinh vật trên khắp vương quốc động vật có xu hướng ưu tiên sử dụng một chân, một mắt hay thậm chí một chiếc anten. Nguyên nhân của đặc điểm này – được gọi là lateralisation – khá đơn giản: một bên của não, thường kiểm soát bên đối diện của cơ thể, hoạt động mạnh hơn bên kia trong việc xử lý một số nhiệm vụ nhất định. Điều này đôi khi lại gây bất lợi cho sinh vật, chẳng hạn như khi một con cóc không kịp tránh khỏi con rắn tiến đến từ bên phải, chỉ vì mắt phải của nó kém khả năng phát hiện nguy hiểm hơn mắt trái. Vậy tại sao các loài động vật lại phát triển một đặc điểm dường như có thể gây nguy hiểm cho chính chúng?
B. For many years it was assumed that lateralisation was a uniquely human trait, but this notion rapidly fell apart as researchers started uncovering evidence of lateralisation in all sorts of animals. For example, in the 1970s, Lesley Rogers, now at the University of New England in Australia, was studying memory and learning in chicks. She had been injecting a chemical into chicks' brains to stop them learning how to spot grains of food among distracting pebbles, and was surprised to observe that the chemical only worked when applied to the left hemisphere of the brain. That strongly suggested that the right side of the chick's brain played little or no role in the learning of such behaviours. Similar evidence appeared in songbirds and rats around the same time, and since then, researchers have built up an impressive catalogue of animal lateralisation.
Trong nhiều năm, người ta cho rằng lateralisation chỉ là đặc điểm độc nhất của con người, nhưng quan niệm này nhanh chóng bị đảo lộn khi các nhà nghiên cứu bắt đầu phát hiện ra bằng chứng về lateralisation ở đủ loại động vật. Ví dụ, vào những năm 1970, Lesley Rogers – hiện công tác tại Đại học New England, Úc – đã nghiên cứu về trí nhớ và học tập ở những con gà con. Cô đã tiêm một hóa chất vào não của gà con nhằm ngăn chúng học cách nhận biết hạt thức ăn giữa những viên sỏi gây sao lãng, và đã bất ngờ khi nhận thấy hóa chất chỉ có tác dụng khi được áp dụng lên bán cầu não trái. Điều này gợi ý rằng phía não phải của gà con hầu như không đóng góp vào việc học các hành vi đó. Những bằng chứng tương tự cũng xuất hiện ở chim hót và chuột vào cùng thời kỳ, và kể từ đó, các nhà nghiên cứu đã tích lũy được một kho tàng kiến thức ấn tượng về lateralisation ở động vật.
C. In some animals, lateralisation is simply a preference for a single paw or foot, while in others it appears in more general patterns of behaviour. The left side of most vertebrate brains, for example, seems to process and control feeding. Since the left hemisphere processes input from the right side of the body, that means animals as diverse as fish, toads and birds are more likely to attack prey or food items viewed with their right eye. Even humpback whales prefer to use the right side of their jaws to scrape sand eels from the ocean floor.
Ở một số loài động vật, lateralisation chỉ đơn giản là sự ưa thích sử dụng một chân hay một bàn chân, trong khi ở những loài khác nó thể hiện qua những mẫu hành vi tổng quát hơn. Ví dụ, bán cầu não trái của hầu hết các loài động vật có xương sống dường như chịu trách nhiệm xử lý và kiểm soát việc ăn uống. Vì bán cầu não trái nhận thông tin từ phía bên phải của cơ thể, nên các loài động vật đa dạng như cá, cóc và chim có xu hướng tấn công con mồi hoặc các món ăn được nhìn thấy qua mắt phải. Ngay cả cá voi lưng gù cũng thích sử dụng bên phải của hàm để múc các con cá cát từ đáy đại dương.
D. Genetics plays a part in determining lateralisation, but environmental factors have an impact too. Rogers found that a chick's lateralisation depends on whether it is exposed to light before hatching from its egg – if it is kept in the dark during this period, neither hemisphere becomes dominant. In 2004, Rogers used this observation to test the advantages of brain bias in chicks faced with the challenge of multitasking. She hatched chicks with either strong or weak lateralisation, then presented the two groups with food hidden among small pebbles and the threatening shape of a fake predator flying overhead. As predicted, the birds incubated in the light looked for food mainly with their right eye, while using the other to check out the predator. The weakly-lateralised chicks, meanwhile, had difficulty performing these two activities simultaneously.
Yếu tố di truyền đóng góp vào việc xác định lateralisation, nhưng các yếu tố môi trường cũng có ảnh hưởng không nhỏ. Rogers nhận thấy rằng lateralisation của một con gà con phụ thuộc vào việc nó có được tiếp xúc với ánh sáng trước khi nở hay không – nếu giữ con trong bóng tối trong giai đoạn này, thì không có bên bán cầu nào trở nên ưu thế. Năm 2004, Rogers đã sử dụng quan sát này để kiểm tra lợi thế của sự thiên lệch não ở gà con khi đối mặt với thử thách đa nhiệm. Cô ấp ra những con gà con có lateralisation mạnh hoặc yếu, sau đó đưa cho chúng thức ăn được giấu giữa những viên sỏi nhỏ và hình dạng đe dọa của một kẻ săn mồi giả bay qua đầu. Như dự đoán, những con gà con được ấp trong điều kiện ánh sáng chủ yếu tìm thức ăn bằng mắt phải trong khi dùng mắt trái để theo dõi kẻ săn mồi. Trong khi đó, những con gà con có lateralisation yếu đã gặp khó khăn khi thực hiện đồng thời hai hoạt động đó.
E. Similar results probably hold true for many other animals. In 2006, Angelo Bisazza at the University of Padua set out to observe the differences in feeding behaviour between strongly-lateralised and weakly-lateralised fish. He found that strongly-lateralised individuals were able to feed twice as fast as weakly-lateralised ones when there was a threat of a predator looming above them. Assigning different jobs to different brain halves may be especially advantageous for animals such as birds or fish, whose eyes are placed on the sides of their heads. This enables them to process input from each side separately, with different tasks in mind.
Kết quả tương tự có lẽ cũng áp dụng cho nhiều loài động vật khác. Năm 2006, Angelo Bisazza tại Đại học Padua đã tiến hành nghiên cứu sự khác biệt trong hành vi ăn uống giữa những con cá có lateralisation mạnh và yếu. Ông nhận thấy rằng, trong điều kiện có dấu hiệu của kẻ săn mồi, những con cá có lateralisation mạnh có thể ăn nhanh gấp đôi so với những con có lateralisation yếu. Việc phân chia nhiệm vụ giữa các bán cầu não khác nhau có thể đặc biệt có lợi cho các loài động vật như chim hay cá – nơi mắt được đặt ở hai bên đầu – cho phép chúng xử lý thông tin từ mỗi bên một cách riêng biệt với các mục đích khác nhau.
F. And what of those animals who favour a specific side for almost all tasks? In 2009, Maria Magat and Culum Brown at Macquarie University in Australia wanted to see if there was general cognitive advantage in lateralisation. To investigate, they turned to parrots, which can be either strongly right- or left-footed, or ambidextrous (without dominance). The parrots were given the intellectually demanding task of pulling a snack on a string up to their beaks, using a coordinated combination of claws and beak. The results showed that the parrots with the strongest foot preferences worked out the puzzle far more quickly than their ambidextrous peers.
Còn về các loài động vật có xu hướng sử dụng một bên cho hầu hết các nhiệm vụ thì sao? Năm 2009, Maria Magat và Culum Brown tại Đại học Macquarie, Úc đã tiến hành nghiên cứu xem liệu lateralisation có mang lại lợi thế nhận thức tổng quát hay không. Họ quay sang nghiên cứu các loài vẹt, những loài có thể rõ ràng ưu tiên sử dụng chân phải hoặc chân trái, hoặc thậm chí không thiên lệch. Các con vẹt được giao nhiệm vụ trí tuệ là kéo một món ăn treo trên dây đến gần mỏ của chúng, sử dụng sự phối hợp giữa móng và mỏ. Kết quả cho thấy, những con vẹt có sự ưu tiên chân mạnh mẽ giải quyết câu đố nhanh hơn rất nhiều so với các con không có sự thiên lệch.
G. A further puzzle is why are there always a few exceptions, like left-handed humans, who are wired differently from the majority of the population? Giorgio Vallortigora and Stefano Ghirlanda of Stockholm University seem to have found the answer via mathematical models. These have shown that a group of fish is likely to survive a shark attack with the fewest casualties if the majority turn together in one direction while a very small proportion of the group escape in the direction that the predator is not expecting.
Một câu hỏi nữa được đặt ra là tại sao luôn có một vài trường hợp ngoại lệ – như những người thuận tay trái, có cấu trúc não khác với đa số –? Giorgio Vallortigora và Stefano Ghirlanda của Đại học Stockholm dường như đã tìm ra câu trả lời thông qua các mô hình toán học. Các mô hình này cho thấy, một nhóm cá có khả năng sống sót sau cuộc tấn công của cá mập với số ca tử vong thấp nhất nếu đa số quay cùng một hướng, trong khi một tỷ lệ nhỏ thoát ra theo hướng mà kẻ săn mồi không ngờ tới.
H. This imbalance of lateralisation within populations may also have advantages for individuals. Whereas most co-operative interactions require participants to react similarly, there are some situations – such as aggressive interactions – where it can benefit an individual to launch an attack from an unexpected quarter. Perhaps this can partly explain the existence of left-handers in human societies. It has been suggested that when it comes to hand-to-hand fighting, left-handers may have the advantage over the right-handed majority. Where survival depends on the element of surprise, it may indeed pay to be different.
Sự mất cân bằng về lateralisation trong quần thể cũng có thể mang lại lợi thế cho cá nhân. Trong khi hầu hết các tương tác hợp tác đòi hỏi các thành viên phản ứng theo cách tương tự, có những tình huống – chẳng hạn như các cuộc đối đầu hung hãn – mà một cá nhân có thể được lợi khi phát động tấn công từ một hướng bất ngờ. Có lẽ điều này phần nào giải thích cho sự tồn tại của những người thuận tay trái trong xã hội. Người ta đã đề xuất rằng, trong các cuộc chiến đấu tay đôi, người thuận tay trái có thể có lợi thế so với đa số người thuận tay phải. Khi sự sống còn phụ thuộc vào yếu tố bất ngờ, việc khác biệt đôi khi thực sự mang lại lợi ích.