鳥類的超級大腦

弗吉尼婭·莫雷爾

制作工具

奧地利的一座研究用鳥舍中，有創意的費加羅向人們展示它制作的用來取腰果的工具。它制作的第一樣工具是一節竹竿，用來把它掉在鳥舍柵欄外的一枚鵝卵石耙進來。

八歲的加布里埃拉·曼住在西雅圖，她家附近的烏鴉很喜歡她，而她有實物可以證明這一點。她把一個塑料珠寶盒放在廚房臺面上，掀開蓋子，每個小格里都藏著烏鴉送給她的一個寶貝、一件禮物：

一顆金珠、一個珍珠耳環、一把螺絲起子、一塊樂高積木、一堆彩色玻璃片、一枚雞骨頭、一塊鵝卵石、一枚石英晶體，還有許多其他物件。

盡管上面沾了些泥土，這些物品還是被當作珍稀寶物收藏起來，標上日期、進行分類。加比（加布里埃拉的昵稱）挑出兩樣她的“最愛”，舉在手里讓我欣賞。其中一樣是一枚泛著珍珠光澤的粉色心形吊墜，另一樣是一個長方形的小銀牌，一面上刻著“最棒”的字樣?！斑@是因為它們喜歡我?！彼龑@些看起來頗具心思的物件如此評價，并補充道，她希望鳥兒們有天能給她捎來一個帶有“朋友”字樣的吊墜?！八鼈冎牢蚁矚g什么——玩具和閃亮的東西，因為它們一直在觀察我，就像間諜?！?/p>

那天早上已經有一只烏鴉（可能是加比的弟弟取名為“娃娃臉”的那只，長著引人注目的灰色羽毛）給她送來一條死掉的刺魚，把它放在醒目的地方：加比家后院的樓梯上?！斑@是它們給我送的第二條魚了，我也不知道為什么?！奔颖日f道，一面把銀色的刺魚尸骨裝進塑料袋，貼上日期標簽，然后放進冰箱。“死魚不是我的最愛，但這一條形狀完整些，之前的那條頭被切掉了?！蓖尥弈樳€有一回給她捎來一顆雛鳥腦袋?！坝悬c惡心?！碑斕煜挛纾謳砹硗庖患Y物。當時她跟弟弟跑進后院去給喂食器里加吃的，她往一個盤子里放了帶殼花生，另一個里放了狗糧。兩只烏鴉飛到松樹上來，其中一只是娃娃臉，它嘴里叼著一個橙色的物件。它落在加比頭頂上方的電線上，然后把嘴里的東西扔下來，讓它正好落在加比腳邊。“看呀！一個玩具！”她叫著撿起一個橡膠小魷魚，高興得轉起圈來——娃娃臉在上方看著她快樂的舞蹈?！澳憧?，它知道我喜歡什么?！?p>

贈送禮物小加比·曼在西雅圖的自家后院里放上堅果和狗糧，與附近的烏鴉交上了朋友。而作為交換，它們為她帶來禮物，其中有一枚閃著珠光的塑料心形飾物，是她的最愛之一。

辨識人臉2006年，西雅圖華盛頓大學的野生生物學家約翰·馬拉夫與他的一名學生戴著這樣的面具抓住七只烏鴉，并給它們戴上腳環。如今，一旦馬拉夫或其他人戴上這樣的面具，該區域的烏鴉（不僅僅是最初的那七只）就會聚集起來，咒罵、俯沖襲擊并跟隨戴面具者。但它們不會糾纏戴其他樣子面具的人。

這些烏鴉真的是像人類一樣，在給對自己好的朋友送禮物嗎？烏鴉——或其他鳥類——能夠做出這樣的決定嗎？對烏鴉、渡鴉等鴉科鳥類（該科鳴禽包括烏鴉、松鴉、禿鼻烏鴉、喜鵲等）進行研究的科學家稱，是的。實際上，人類、其他靈長類和鳥類之間的相似性讓研究哺乳動物智力源頭的科學家醉心不已?！傍B類與哺乳類走上了不同的進化之路，但在認知方面看起來殊途同歸?！眰惗噩旣愅鹾蟠髮W認知生物學家內森·埃默里說，“它們為我們提供了一個寶貴的機會，讓我們得以了解是怎樣的進化壓力導致它們產生了某些特定的心智技能?！?/p>

即便如此，直到本世紀，大多數科學家仍可能對烏鴉能夠精心挑選禮物并將之贈予人的觀念嗤之以鼻，因為之前人們一直認為，包括烏鴉在內的所有鳥類（以及大多數哺乳類）都是機械的簡單生物，只能對發生在它們身上的事情做出本能反應。早在1900年左右科學家路德維?！ぐ６「皴e誤地解讀了鳥類的神經解剖結果之前，它們就已經被草率地冠以“笨腦筋”的名號。埃丁格認為鳥類沒有新皮質，這是哺乳動物大腦中的思維區，我們的諸多高等認知功能（包括工作記憶、做計劃、解決問題等）都發生在這一區域。

盡管鳥類被認定為存在這種智力缺陷，在整個20世紀，比較心理學家們還是在動物認知研究中使用鳥類。他們尤其中意鴿子，它們的大腦只有一個剝了殼的花生那么大，另外還有金絲雀和斑胸草雀，它們的腦子更小?？茖W家們發現，鴿子有著驚人的記憶力，能夠區分不同的人臉、表情、字母，甚至莫奈和畢加索的畫。還有些研究人員披露出北美星鴉、叢鴉和山雀也具有非凡的記憶力。比如星鴉每年秋天要采集并儲存3萬多粒松子，把它們分散隱藏在幾千個地點，并且在整個冬天把這些位置記住。

20世紀50年代，科學家開始研究金絲雀、燕子和斑胸草雀等鳴禽是如何學會鳴唱的，他們發現，鳥鳴與人類的語言有著驚人的相似之處。比較心理學家艾琳·佩珀伯格教非洲灰鸚鵡亞歷克斯學會了英語發音（佩珀伯格強調，亞歷克斯并沒有真正學會英語這門語言）。到2007年去世時，31歲的亞歷克斯已經掌握了大約一百個表達顏色、物品、數字和形狀的英語單詞發音。它會說“綠色”、“黃色”、“羊毛”、“木頭”、“核桃”和“香蕉”，并運用這些發音與人類交流。它能夠理解“相同”和“不同”的意思，能從一數到八，還掌握了抽象概念“零”——它稱之為“沒有”。亞歷克斯還發揮自己的天才學會了頂嘴，在佩珀伯格心情不好的時候告訴她“冷靜點兒”，并且在有一次因為生病住在獸醫院想家時要求“回去”。而且它總是跟她道晚安，直到臨死前都沒有停止：“你好好的，明天見，我愛你?！?/p>

然而由于科學家對鳥類大腦的誤解，導致佩珀伯格關于亞歷克斯的大部分發現都遭到忽視或嘲弄，她擔心其他研究人員認為她在幫亞歷克斯作弊。“它的腦子只有剝了殼的花生那么大，”她承認道，“所以有些人認為一切都是我編出來的，或者是亞歷克斯在作弊?！保ㄅ彗瓴皲浵铝藖啔v克斯的多場實驗。）當然，會作弊的鳥兒也是聰明的鳥兒，但結果是，認知研究方面的科學家幾乎都不承認亞歷克斯的能力——直到它去世的幾年前。亞歷克斯模仿語言的能力（而且很顯然它能夠在正確的情境下使用英語詞匯）推動人們對鸚鵡進行研究，以更好地了解聲音學習的源頭。聲音學習指的是對有意義的發音進行模仿，鸚鵡與鳴禽、蜂鳥、人類、鯨類及其他幾個物種具備這種能力。

這些發現最終推動來自多個國家的研究人員組成一支團隊，對存在已久的埃丁格鳥類神經解剖模型進行重新檢驗。2005年，他們發布了新的評估結果，揭示出鳥類大腦是具備神經結構的，叫做大腦皮層，與哺乳動物大腦中的新皮質及其他與復雜思維相關的腦區類似。他們建議對鳥類神經結構進行重新命名與研究。

鳥類的超強腦力

鳥類要比我們曾經認為的聰明得多，但也不是所有鳥的智力水平都一樣。鸚鵡與鴉科鳥類，比如松鴉、渡鴉和烏鴉，是最聰明的鳥類，這要歸因于它們相對體積較大的前腦和其中密集分布的神經元。它們也是社交性較強的鳥類，展現出類似于靈長類的互動行為。

“鳥類與人類大腦中各個部分的排列情況是不一樣的，”英國劍橋大學研究鴉類認知能力的心理學家尼克拉·克萊頓說，“哺乳動物的大腦像俱樂部三明治一樣層層疊疊，而鳥類的大腦更像披薩，所有的零件都在那，但并不是堆疊起來的。”最近，其他研究人員發現，鳥類和人類大腦中負責長期記憶和決策的回路十分相似。

自此之后，來自實驗室和野外的研究成果不斷為我們揭示出鳥類究竟有多聰明：小型東亞鳴禽遠東山雀用它們尖利的“噼噼”叫聲警示同伴掠食者來了，同時它們還使用一種語法，按照特定的規則將“噼”音與“嘀嘀嘀”音結合起來，以召集鳥群趕走掠食者。南美洲的綠腰鸚哥用叫聲指代名字，父母會把名字賦予雛鳥，與人類父母為孩子取名的方式大抵相同。

新幾內亞的雄性棕櫚鳳頭鸚鵡用叫聲求偶，同時還會把樹枝和豆莢做成鼓棒在空心的樹干上敲擊，表演有節奏的擊鼓獨奏——這是已知第一種會制作樂器的動物。有意思的是，印度尼西亞的戈芬氏鳳頭鸚鵡在人工喂養的環境下會制作和使用工具，但在野外生活時卻并不會這么做?！八鼈兲貏e喜歡新事物以及它們能夠拿來用的東西，比如拉鏈、鎖和襯衫紐扣。”艾麗斯·奧爾施佩格站在她位于奧地利的鳥舍中說道，14只人工養大的鳳頭鸚鵡在她頭頂上方打著轉，“它們就像是專注的小工程師?！?p>

共同決策斑胸草雀分布在澳大利亞各地，它們結成緊密的伴侶關系，并且與大多數鳥類不同的是，它們很少更換伴侶。為了弄清這種親密伴侶是否能夠互相協調行為、共同解決問題，美國懷俄明大學的研究人員發明了一種特殊的迷宮測試。這一對鳥兒（雄鳥站在心形窗口中）被分別放在迷宮的不同區域進行訓練，它們能否匯總雙方學到的知識來完成任務？測試結果將于今年晚些時候得出。

奧爾施佩格是維也納獸醫大學的認知生物學家，她把鳥兒叫來，為我展示它們在開鎖和發明工具方面的天才。她本來只想叫一只名叫“布偶”的鸚鵡過來，結果14只鳥兒全都涌進了測試室。

“哦，”奧爾施佩格嘆道，“有些人沒法把鳥兒弄進測試區，而我是沒法阻止它們進來，它們都想做測試。”她拿起一根長棍，輕輕地戳鸚鵡，讓它們回鳥舍。“跟它們合作，得具備嚴厲的幼兒園老師那樣的品格。”她說，“得堅持原則、毫不動搖，因為它們老想占便宜?！?/p>

奧爾施佩格終于把其他鳥兒都趕出房間，只留下布偶。她用手勢指揮布偶飛到測試臺上并在那等著，同時向我解釋，鳥兒可以像狗一樣輕松學會“來”、“去”和“待著”這樣的指令。她拿來一個解謎箱，里面的臺子上放著一枚腰果。我們和布偶可以透過箱門上的窗戶看到腰果，但要打開箱門，得先卸掉五道鎖：一顆圖釘、一枚螺絲、一個插銷、一個轉輪和一道橫梁。先打開前一道鎖，才能到達下一道，所以必須按特定的順序打開。這些鸚鵡中有十只曾經打開過至少一部分的鎖，但只有布偶和其他四只成功拿到過腰果。所有鸚鵡都執著地努力解謎，有時會在嘗試兩個小時后獲得成功——這也是它們具備高等認知能力的一種表現。

這次的實驗為的是測試它們的腦筋到底有多靈活，因此奧爾施佩格拿掉了螺絲——序列中的第二道鎖。布偶能意識到發生了什么變化，并開始攻克第三道鎖——插銷嗎？“我們想弄清楚，究竟它們只是在機械地解題，還是真正了解這些鎖運作的機制。”

布偶研究了一下幾道鎖，然后開始對付插銷，用嘴把鎖扣穿過圓環將其打開。接下來它擰開轉輪，拉開橫梁。箱門打開，布偶拿到腰果。

“它們解開一道難題后，通常會記住解題方法。”奧爾施佩格說，“它們知道每道鎖的工作原理，即便是在打亂順序的情況下。我認為它們真的理解各道鎖之間的相互作用，它們的腦瓜就是那么靈光。”

鳥類——尤其是鴉類和鸚鵡——如今被推崇為“長羽毛的猿類”，生物學家埃默里如是說。埃默里最初是一名靈長類動物學家，他在與妻子克萊頓合著的論文中創造出這一術語。他們之前曾合作進行過一項研究，發現灌叢鴉并非本能地將堅果重新隱藏到其他鳥兒看不到的地方，而是僅在它們從同類那里偷了堅果之后才會轉移藏匿地點。“是偷盜的經驗改變了灌叢鴉的行為?！卑Ｄ镎f，“小偷最懂小偷?！彼麄兊难芯勘砻?，灌叢鴉可能明白其他鳥的想法（和計謀），這種推理能力是其他動物極難學習和展現的。

埃默里和克萊頓提出，盡管鴉類和猿類之間的親緣關系很遠——早在3億年前二者便分化開來，但它們進化出了明顯相似的復雜認知能力，這是因為它們面臨類似的壓力。二者都生活在社會群體當中，這要求它們了解其他同類的動機和欲望。同時它們搜尋多種食物并進行加工，其中有些只能通過制作工具來獲取。黑猩猩、紅毛猩猩和一種鳥類——新喀鴉擅長在野外制作工具。

這種閃著光澤的黑色鳥兒，祖上與短嘴鴉有親緣關系，僅生活在太平洋西南部新喀里多尼亞的兩座島嶼上。1993年，新西蘭生態學家加文·亨特在這里發現一只烏鴉在往一棵樹里隱藏什么不尋常的東西，他把那東西擊落到地上。

“那是一個我們如今把它叫做‘階梯狀工具的物件?！焙嗵卣f著，把它從紙盒中取出，“我一看到它，就知道它是個工具：是某人為了某一特定目的而設計出來的。如果是在考古現場發現這個東西，我會說是人類制作出來的。但我是在森林里發現，而制作者是一只烏鴉。”

亨特把新喀鴉的工具遞給我，它的長度大約15厘米，一頭寬，一頭漸窄，中間有兩級鋸齒狀的階梯。它是灰綠色的，很薄，有彈性，是用一片露兜灌木葉子切割成的，露兜灌木是一種類似棕櫚的植物，生長在許多熱帶島嶼上。人類可能會用剪刀制作這一工具，而新喀鴉用的是嘴。“它們從窄的一頭開始，切出階梯狀?！?/p>

大功告成后，新喀鴉便銜著工具飛到一棵樹或露兜灌木上，在樹冠中尋找蟑螂和蜘蛛之類的獵物。這種烏鴉還會制作帶鉤樹枝工具以實現同樣的用處，另外還會用直棍工具戳入倒伏的樹樁尋找鉆木的昆蟲幼蟲?！八鼈冇凶约旱膫鹘y，且堅守傳統，就像人類一樣。”亨特說，“所以露兜灌木葉片工具和帶鉤樹枝工具都做成標準的尺寸和形狀。”

一起搖擺2007年，葵花鳳頭鸚鵡“雪球”跟著后街男孩曲目“Everybody”的節奏搖擺的視頻爆紅網絡，讓網友和神經科學家大為吃驚。雪球住在美國南卡羅來納州的一家鳥類救助中心，負責人伊蓮娜·舒爾茨照料它并錄下它的舞蹈。

只有極少的動物會制作工具，會用特定的設計完成特定任務的動物更是少之又少。直到珍·古道爾發現黑猩猩會使用工具之前，科學界一直認為人類是具有這種能力的唯一物種——并且假設這種能力推動了人類智力的進化。

“新喀鴉也具有這種能力，并且擁有制作工具的文化，這一發現至關重要，因為首先，這是它們在野外的自然行為，其次，這表明這種能力在并非近親的動物種類當中也得到了進化。”位于西雅圖的華盛頓大學的野生生物學家約翰·馬拉夫說，“這意味著，這種類型的工具制作智能在完全不同種類的大腦中進化了至少兩次?！本拖癜褬渲ψ龀晒ぞ哂脕韽南佈ㄖ刑桶紫伒暮谛尚梢粯?，新喀鴉可能在制作工具時“意圖獵取幼蟲”，馬拉夫稱，“這意味著它們這是有計劃的行為?！?/p>

鴉類在另一方面也跟靈長類（包括人類）相似。它們的大腦相對體型來說體積較大。盡管大腦尺寸并非衡量智力的標準，但我們人類傾向于認為，大腦袋的動物比較聰明，因為我們以為自己很聰明。一個體重70公斤的人類，大腦重約1.4公斤，相當于總體重的2%。渡鴉的大腦可能只有大約14.5克重，但已經占了總體重的1.3%?？紤]到渡鴉和烏鴉還需要飛行，這樣的腦體積就顯得更加驚人?！八曾B類的骨頭是中空的。”奧克蘭大學研究新喀鴉的進化生物學家亞歷克斯·泰勒解釋道，“鳥類迫于壓力，體型必須很小以便于飛行，但即便如此，它們的腦袋仍然很大。所以當我們看到大腦袋的鳥類，這比看到大腦袋的哺乳類更非同凡響?！绷硗?，雖然鳥類的腦袋可能只有堅果那么大，但它們充分利用空間，在里面裝滿了大量的神經元。實際上，近期研究成果表明，鴉類、其他鳴禽以及鸚鵡的神經元密度大大超過哺乳動物。

即便如此，大腦袋仍然為鳥類造成了不便，那么它們為什么要長成這樣呢？

許多研究人員認為，與靈長類一樣，復雜的社會關系是高等認知能力背后真正的推動力。為在渡鴉身上驗證這種理論，維也納大學認知生物學家托馬斯·布格尼亞爾每個月都前往奧地利阿爾卑斯山中的康拉德·洛倫茨研究中心，該中心對動物行為和認知進行研究。在這里，他與同事們對一個由幾百名成員組成的渡鴉群當中的社會機制進行了觀察。

鳥類社會與哺乳動物的社會從根本上是不同的，布格尼亞爾強調。“哺乳動物當中最基本的社會關系是母子關系，但在鳥類當中則是配偶關系，并且這種關系會隨著不斷學習而演化?！?/p>

渡鴉在只有六個月大、尚未性成熟時就開始嘗試建立這種社會關系。大多數的成年伴侶是異性相伴，二者合力保衛領地，以便繁殖和哺育后代。成年渡鴉還會與伴侶之外的同類結成聯盟，以建立社會支持網絡。渡鴉通過觀察同類藏匿、給予和偷盜物品的行為來了解彼此——了解其他鳥兒的好惡、性格和膽量。

還有的渡鴉密切關注潛在的社會關系，并且在必要的情況下將其打破。在布格尼亞爾及其同事見證到的90只渡鴉之間的大約180次“親和型互動行為”中，“有四分之一被第三者打破。”這是因為“聯盟的力量十分強大。鳥兒一旦結成社會關系，其支配等級便會立即上升。其他鳥兒于是想要阻止它們獲得這種權力?！睋碛写罅棵擞训亩渗f可以優先享用有限的資源，比如食物和筑巢地點。

令情況更加復雜的是，渡鴉與人類、黑猩猩、大象和海豚一樣，組成“離散-聚合型社會”，意思是大鳥群在白天解體，鳥兒各自分頭飛去其他山谷尋找食物、新領地和同伴。在布格尼亞爾研究的阿爾卑斯鳥群中，只有7至10對結成配偶，其他數百只鳥兒在夜晚組成小團體休憩，它們互相梳理羽毛，一起玩耍、吵鬧并互換信息?！巴ǔＫ鼈冎伙w行一小段距離外出覓食，而且我們認為它們也只在不太遠的地方尋覓社交機會。”布格尼亞爾說。

情感表現科學家稱，家雞，比如馬特·西格爾位于懷俄明州的農場上的這些，具有發達的認知能力。它們住在等級分明的社會里，會數數、進行基本算數，而且很有可能有情感體驗，會感到無聊、煩躁和開心。同時它們展現出移情的跡象：如果往小雞的羽毛上吹氣（它們不喜歡這種行為），在一旁觀看的母雞心跳就會加快。

而處于繁殖期的配偶們則極少離開家。它們總是時刻留意其他鳥兒之間的關系，試圖找到最有利的時機為其他同類提供協助或進行干預?！耙氤晒Ψ敝常渗f們必須學會建立社會關系，并且把它們當作工具使用?！辈几衲醽啝柦忉尩?，“這其中伴隨著極大的壓力，我認為正是這種壓力導致它們進化出體積大的大腦和認知技能——至少我認為我的研究數據最終會顯示出這樣的結果?！?/p>

那么西雅圖的烏鴉為什么要不辭辛勞給人類女孩送禮物呢？

“我不知道它們為什么這么做。”布格尼亞爾說，“送禮物是它們的自然行為，所以很可能是，它們意識到她在為它們提供食物，所以送禮物給她?！?/p>

“這是一種雙向的交流。”約翰·馬拉夫表示同意，“加比不斷地提供食物，而烏鴉把食物視作禮物，因此它們也給她帶來禮物作為交換?！币吧B類（除了烏鴉和渡鴉之外）將物品交給人類的行為很少見?！爱斔鼈儙矶Y物，會引起人們的注意，”馬拉夫說，“而鳥兒會留意到我們的反應。”而且烏鴉們認識加比，馬拉夫說。他與學生們在大學里做了一系列實驗，表明烏鴉從來不會忘記人臉。它們能夠在筑巢區認出多年前騷擾過它們的人，甚至把這一消息傳遞給自己的雛鳥和其他烏鴉。

最近，加比與家人搬去了紐約州伊薩卡市，在父母完成新舊住所交接期間，加比在兩地間往返了幾次。他們每次回到西雅圖，加比就會為烏鴉放好食物，雖然放食地轉移到了鄰居家。她見到了娃娃臉和它的朋友們，還說鳥兒們知道她與家人回來：“它們認得我家的車?！彪x開的時候，她與娃娃臉和其他鳥兒作別。她認為它掛念著她，就像她也掛念它一樣。同時她祝愿娃娃臉擁有美好的生活、許多的朋友，還有新家園里成堆的閃亮物件和堅果，因為她認為這些也是它希望她擁有的東西。