李念華
身體灰白,長著一對黑色的翅膀和一個長長的嘴;每當種子成熟的時節(jié),它們就會在樹林里輕快地穿梭,為即將來臨的嚴冬儲備食物。這就是克拉克星鳥。一只克拉克星鳥每年能在至少2500個不同的地方儲藏22000至33000顆種子,1年過后,它們還能將其中2/3左右的儲糧找出來。這些小家伙為什么表現(xiàn)得如此出色呢?幾十年來鳥類學家一直在尋找答案。
早在30多年前,一些鳥類學家就發(fā)現(xiàn),相當多種類的鳥,包括鶼鳥、烏鴉、美洲山雀和小山雀,都具有儲備并準確找回越冬食物的非凡能力。有鳥類學家初步推測說,鳥類的這種能力可能跟它們的腦力有關系(盡管與人相比,鳥的智力水平非常低)。然而事實并非如此。
克拉克星鳥是儲備食物的頂級高手之一,它每年能從上千個不同地點找到先前藏好的食物。很難想像這些智力相對較低的小鳥怎么能夠記住它們把存糧藏在哪里了。生物學家猜測,這些小鳥可能在儲藏食物時遵循幾條簡單規(guī)則,比如把東西藏在自個兒中意的地方以便日后查找。
20世紀60年代末期,美國科學家對活動于亞利桑那州北部地區(qū)的鶼鳥和星鳥展開研究。他們發(fā)現(xiàn),星鳥喜歡往來飛行于舊金山眾多的山峰之間,并把從25公里以外地區(qū)帶回來的食物儲藏起來,地點一般都選在成排樹木的正前方。更最令人吃驚的是,這些星鳥一旦發(fā)現(xiàn)自己被追蹤,它們甚至還會制造一些假的存放地。
1977年,科學家把研究地點改到實驗室里。他們在人工搭建的鳥舍中飼養(yǎng)會儲藏食物的星鳥,讓它在不受干擾的情況下在一大片沙地里儲藏余糧,然后把星鳥帶走,把它儲備好的食物掏空,然后再讓它回來找存糧。結果發(fā)現(xiàn),小鳥像受了打擊似的,從此拒絕再儲備糧食。
隨后,科學家將實驗對象改為克拉克星鳥。他們先讓一些克拉克星鳥有機會在同一片沙地里多次儲藏余糧,結果發(fā)現(xiàn),這些克拉克星鳥往往會選擇不同于以往的存放地點。然后研究者將所有的存糧取走,并人為消除了沙地上留下的所有印記,結果發(fā)現(xiàn),那些小鳥仍能在不到半小時的時間內準確鎖定之前的儲藏地,準確率為60%—90%不等。這說明這些鳥并不會呆板地把種子存放在某地,而且憑借某種感應在搜索存糧。
為了得到精確的試驗結果,研究者特意制作了一個約長15米寬10米的矩形地板,并在上面布下330個楔形小洞讓小鳥藏糧,結果小鳥仍能成功找到藏糧的準確地點。這說明小鳥并不像人們猜測的那樣僅憑好運氣四處瞎碰,而是有意識地對食物進行存取,否則準確率不可能如此之高。最有意思的是,科學家讓一位研究生參與了這項試驗。他先是獨自把種子藏好,30天后再去找,結果只找出通常一只小鳥所能找到種子總量的一半。越來越多的證據(jù)表明小鳥在儲藏糧食時具有強烈的空間方位感。
為了證明一些鳥類能進行記憶,研究者特意設計了一個試驗。他們選擇鶼鳥為試驗對象,讓鶼鳥把煮過的蠕蟲和堅果藏在沙盤中。5天過后,研究人員有意讓其中一部分鶼鳥知道埋在沙里的蠕蟲變質了,然后又悄悄地用新鮮的蠕蟲把變質的替換掉。結果發(fā)現(xiàn),如果在鶼鳥剛埋藏好蠕蟲和堅果后便允許它們覓食,那么所有的鶼烏都無一例外地首先從藏蠕蟲的地方下手。如果在5天過后才允許它們覓食,那么之前不知道蠕蟲已變質的鶼鳥仍以蠕蟲為首選,而之前知道蠕蟲已變質的鶼鳥則全部選擇了堅果。這個試驗說明,這些小鳥跟人一樣,也能夠記住過去曾經(jīng)經(jīng)歷的事件細節(jié),比如時間、地點及發(fā)生了什么。
鳥類在記憶方面還具有類似于人類的靈活性。在隨后的試驗中,研究者讓鶼鳥同時在兩個沙盤里儲藏易腐壞的蟋蟀和持久不變的堅果,然后把其中一個沙盤里的蟋蟀換成變質的蟋蟀。隨后,研究者先讓鶼鳥在沒動過手腳的沙盤里尋找余糧,然后再讓它到埋有變質蟋蟀的沙盤里覓食。結果發(fā)現(xiàn),小鳥在獲取新信息之后,便學會了將隨后的儲藏重點集中在能長久保存的堅果身上。
為了證明鶼鳥同樣具有想像與預測未來的能力,研究者設計了另一套試驗。研究者刻意挑選一些曾犯下偷竊同伴食物劣行的鶼鳥作為試驗對象,并讓這些“品行不端”的鶼烏和沒有“前科”的鶼鳥一起儲藏食物。在各自不受干擾進行余糧儲備的情況下,它們都不會試圖更改儲藏地點。但是當研究者刻意安排其他鶼鳥觀摩儲存過程時,沒有偷竊經(jīng)歷的小鳥仍不知道轉移食物,而那些“品行不端”的鶼鳥則會立馬取出存糧,另找地方藏匿。
目前研究者尚不敢斷定小鳥的這些行為是否說明它們具有和人類相同的記憶能力,但他們指出,鳥類和人類在記憶方式上可能存在共同點。
有科學家在研究中發(fā)現(xiàn),不同種類的鳥儲藏并重新找回食物的能力不同。比如,在星鳥和黑頭美洲山雀家族里就存在不少“逍遙派”——好像存糧過家家似的,有的在儲藏食物數(shù)小時之后就迫不及待翻找出來,有的根本就不儲藏。對于有為未來應急而儲藏食物習慣的美洲山雀,如果生活地區(qū)不同,其能力有高低之分。例如,生活在北部阿拉斯加地區(qū)的美洲山雀明顯比生活在西部科羅拉多州的要更勝一籌,這極有可能是因為北部生活條件更惡劣,因而迫使阿拉斯加美洲山雀進化出了更好的儲藏技能。
在極度惡劣的氣候條件下很難找到充足的食物供給,因此具有高超的儲藏和記憶能力能夠為長期生活在惡劣環(huán)境下的動物順利過冬提供保障。研究者分別從阿拉斯加南部地區(qū)和氣候溫和的科羅拉多低地地區(qū)捉來一些美洲黑頭山雀,把它們帶回實驗室進行對比研究。研究人員給它們提供了相同的生存環(huán)境和等量食物,并讓它們同處一室。在為期45天的試驗期間,阿拉斯加山雀在儲存種子和找回種子能力方面比科羅拉多山雀表現(xiàn)更佳。前者儲藏種子的總量是后者的兩倍,成功找回每粒種子所消耗的時間僅為后者的1/4。當然,這些現(xiàn)象并不能說明阿拉斯加山雀在智力其他方面更勝一籌,因為在隨后進行的學習把不同類型的食物同不同顏色聯(lián)系起來的試驗中,二者的表現(xiàn)幾乎沒有差別。
科學家在對兩種山雀的大腦進行解剖后發(fā)現(xiàn),在阿拉斯加山雀的大腦中,與記憶相關的海馬確實更大。科學家指出,這可能是支持環(huán)境選擇論的一個有力證據(jù),是北部更為艱難的生存環(huán)境造就了當?shù)匦▲B儲存越冬食物的卓越才能。研究人員還發(fā)現(xiàn),每逢嚴冬時節(jié),山雀的血液中一種跟壓力相關的激素水平就會翻倍,而恰巧是這種山雀在儲備和搜尋越冬食物的競技中表現(xiàn)最好。于是研究者刻意選擇部分已經(jīng)儲備好食物的山雀,給它們注射超過兩倍劑量的壓力激素,結果發(fā)現(xiàn)它們找回儲備食物所消耗的時間僅為其他山雀的一半。由此推斷,體內相關激素的增長也能增強記憶效果。
看來,小鳥的大腦確有出乎科學家意料的研究價值。小鳥的研究也可延伸到自然選擇方面,在優(yōu)勝劣汰的自然選擇過程中,最快和最強壯的可能最容易存活下來,那么最聰明的也應歸屬此列。