珍妮弗·阿克曼,美国科普作家,从事科学,自然和人体生物学方面的写作达30年之久,其作品被盛赞是“以扎实的科学为基础的艺术”,为《科学美国人》《国家地理》撰稿。屡次获得自然写作类奖项
位于加勒比海的巴巴多斯岛,10多年前,路易斯·勒菲弗在这里发明了第一个测量鸟类智力的方法
作为麦吉尔大学的生物学和比较心理学教授,他毕生都致力于鸟类智力和相关测量方法的研究,他是演化生物学家理查德·道金斯的门生,最初研究的是动物整理毛发的现象。现在,他转向行为更加复杂的鸟类,研究它们如何思考,学习和创新
至少有25种鸟类在野外有浸泡食物的行为,有的是为了把食物表明的污物和有毒物清洗掉,有的是为了软化坚硬干燥的食物,还有的是为了把难以下咽的皮毛或羽毛变得比较顺滑。对达尔文而言,即便是像蚯蚓这般的生物也能“展现出某种程度的智力”,因为它们会把松针和植物拖到它们的地道里,把洞口堵住,以免自己被所谓的“早起的鸟儿”给吃掉
勒菲弗告诉我,动物学家往往慎用“智力”一词,因为这个词通常是用来衡量人类的。大多数研究鸟类的科学家都和他一样,宁可用“认知”一词取代“智力”
认知分成高阶和低阶两种,举例来说,洞察力,推理能力,规划能力都被视为高阶认知能力,低阶认知能力则包括注意力和积极朝着目标前进的能力等。
科学家认为鸟类具有包括空间,社交,技术和声音等方面的几种不同形式的认知能力
巴巴多斯牛雀很聪明,天不怕,地不怕,而且很会投机取巧,黑脸草雀则非常怯懦,保守,几乎什么都怕。在野外测量两种鸟吃一杯种子的速度,巴巴多斯牛雀大约5秒钟就能发现新的食物来源,但黑脸草雀却要花5天的时间,对它们来说,一个装满种子的酸奶杯实在太奇怪了。
椋鸟像一个整体一般腾空而起,飞往别的地方,它们在天空中翱翔盘旋,宛如一块微微反光的黑色板子。动作虽然复杂,却整齐划一,融为一体。人们发现鸟类表现出来的叹为观止的集体行动,都是自我组织的,是个体与个体之间根据简单原则互动的结果,每一只鸟都和巨它最近的鸟互动,然后它们会在维持飞行速度和彼此距离的前提下,自行决定如何移动,并仿效身旁个体转弯的角度。因此,一个有只鸟的群体才能在半秒钟内转弯飞往另一个方向,如同阵阵泛起的涟漪一般。
人们通常认为,那些看起来复杂的行为,必然是出自复杂的思考过程。但那些巴巴多斯牛雀之所以能在基本认知测验中迅速解决问题,可能不是因为它们能够立刻想出解决方案,而是因为它们注意视觉上的回馈,并懂得随时自我修正
?
黑顶山雀最为人称道的是它积极的觅食态度和惊人的飞行技巧,但山雀可不只是活泼灵巧,它也有着很高的天赋:好奇,聪明,善于抓住各种机会,记忆力优秀
山雀的叫声便是它们的语言,有其独特的语法,这种语法能够形成无数类型的叫声。它们会用几种特定的叫声,告诉同伴自己所处的位置,或者报告哪里有好吃的东西,并用另外几种叫声预警,告知捕食者的来临和种类以及威胁程度。高频而尖锐的声音,表明捕食者是飞行中的鸟,标注性的dee-dee声,表示捕食者静止不动,dee的声音重复的次数,代表了捕食者的体型,重复越多,捕食者体型越小,也更加危险。
山雀通常不怕人,它们就像巴巴多斯牛雀一样,有一种根深蒂固的自信,会研究自己领地内所有事物,其中包括人类。
山雀的记忆力也非常惊人,它们会把种子埋藏在几千个不同的地点,以供日后享用,并且6个月后,依然清楚记得埋藏地点。
山雀体重约11-12克,大脑0.6-0.7克,显然大小并不是衡量大脑的唯一标准,长久以来,人们一直认为鸟类的脑袋很小,事实正好相反,对比于身体,许多鸟类的脑袋都很大。如果从大脑和身体比例来看,鸟类更接近哺乳动物。
人类大脑平均重量约为克,体重大约64千克。狼和羊体重与人类接近,但大脑重量只有人类的1/7.新喀鸦就像人类一样,是动物中的特例,它们的体重只有克,但大脑却重达7.5克,和小型猿猴的大脑比例差不多。从这个角度来看,山雀的大脑比例是它的2倍。大脑组织很重,且十分耗能,我们都认为鸟类的飞行能力是它们最了不起的成就,但讽刺的是,这样的演化也让鸟类在智力上远远落后于哺乳动物。
飞行的确会消耗大量能量。鸽子大小的鸟在飞行时所耗能量大约是休息时的10倍。而诸如雀科的小型鸟类在短途飞行时消耗能量几乎是休息时的30倍,鸭子之类的水鸟游泳时消耗能量仅为休息时的3-4倍。为了满足飞行的需要,鸟类的骨架已经演化的既轻盈又坚固,从而大大减轻了体重。原本较重,牙齿较多的嘴已经被更轻巧的喙取代。其他骨骼,例如翼骨,则有气腔,内部只有类似支柱的骨小梁,其余部分都是中空的,只有腿骨和胸骨比较密实。其中一个例子是,一只军舰鸟的翼展达2米,但它的骨架却比羽毛还轻
鸟类体内还有一些不必要的部位也被简化淘汰了。膀胱是其中之一,肝脏缩小到只有0.5克,心脏也非常小,但比人类心跳快得多,山雀每分钟心跳大概-次,人类平均只有78次。但呼吸系统比哺乳动物大得多,鸟类呼吸系统是自身体积的1/5,哺乳动物是1/20.此外,雌鸟只有1个卵巢,位于身体左侧,右侧的卵巢在演化过程中消失了。而且只有在繁殖季,它们的生殖器官才会变大变重。大多数时候,鸟类的睾丸,卵巢小得几乎看不见。
鸟类的基因组也非常精简,哺乳动物一般有10亿-80亿个碱基对,鸟类则只有10亿个左右。
托马斯·赫胥黎是最早发觉现代鸟类是由恐龙演化而成的。在0万年的时光中,兽脚类恐龙的身体不断缩小,从千克变成不到1千克,几乎所有的部位都变小了。在身体变得又小又轻之后,它们便可以试着寻找新的食物来源,并通过爬树,滑翔和飞行等方式避开捕食者
鸟类脑子的大小和它们所采取的生殖策略有关。早成鸟(即雏鸟生下来眼睛是睁开的,并过一两天就能离巢)的大脑比晚成鸟更大。后者出生时没有体毛,眼睛看不见,没有能力照顾自己。要等到长得跟亲鸟一样大,羽翼丰满才会离巢。早成鸟尽管一生下来就可以自己生活,但之后它们的大脑增长幅度并不大,到头来,它们的脑子大小还是比不上晚成鸟。巢寄生鸟类的大脑也很小,或许它们需要比寄生的那些鸟更早发育,也可能是因为它们寄生在别的鸟巢中,不需要耗费精力养育自己后代,所以大脑才变得比较小。换句话说,自己养育后代,幼年期更长的的鸟类,大脑越大。
鸟类睡眠时也像人类一样,有着慢波睡眠和快速眼动睡眠。鸟类在一次睡眠中会经历上百次快速眼动期,但每一次很少超过10秒,人类则会经历好几次快速眼动期,每次大约10分钟到1小时。快速眼动睡眠可能对脑部的早期发育更为重要。新生的哺乳动物的快速眼动睡眠比成年动物多得多,人类婴儿有一半睡眠时间处于快速眼动期,成人一般只有20%
鸟类的特殊能力在于能够控制自己的睡眠状态,它们会睁开一只眼睛,只让一半的大脑进入慢波睡眠,另一半保持清醒。这么做的目的主要是保持警惕
科学家过去一直认为脊椎动物的脑部越大越聪明,然而鸟类脑子虽小,但神经元密度至少和灵长类接近,鸦科和鹦鹉的神经元更多。另一方面,大象的大脑皮质虽然是人类的2倍,但里面的神经元数量只有我们的1/3.这表明了决定认知能力高低的并非整个大脑中神经元数量,而是大脑皮层的神经元数目。鹦鹉和鸣禽的大脑中相当于皮层的部分具有大量神经元,这表明它们有“很强的计算能力”。
因此,我们要问的也许不是“鸟类是否聪明”,而是“它们究竟为何这么聪明”,尤其是鸟类有飞行的需求,大脑不能太大的情况下。
相关的理论很多,主要有两个,一派观点认为,鸟类大脑之所以变大,认知能力增强,是由于它们必须应对生态环境的挑战,尤其是觅食的问题。另一派观点认为,鸟类在社会压力的驱使下,演化出了灵活,聪明的大脑。社会压力包括和别的鸟相处,占领地盘及捍卫地盘
Norgewang
转载请注明:http://www.huojinxue.com/gjqh/21110.html