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乌鸦喝水是真的,课本没说谎?

2021-01-14

新喀里多尼亚岛,和许多孤岛一样,拥有奇异的生物。制造和使用工具,曾被认为是人类和其他动物的本质区别,而这个岛上的乌鸦挑战了这一定义。新喀鸦Corvus moneduloides)除了喙直一点,外表跟一般的乌鸦没什么区别。但它的才华在鸟类中首屈一指,在野生环境下,它会使用三种工具捕食。而且是除了大猿(包括人类)以外,唯一能制造复杂工具的动物。

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新喀鸦 | Frédéric Desmoulins / inaturalist

最会使用工具的鸟

新喀鸦的第一种工具是木棍。这是最简单的一种,随便折一根树棍草棍就可以。它用嘴咬着棍子,把藏在树皮下,或者棕榈树叶梗下的虫子抠出来,还可以把藏在树干里的天牛幼虫“钓”出来。乌鸦先用棍子在幼虫的蛀洞里上下戳,引起幼虫的攻击反应咬住棍子,再小心翼翼地把肥美的蛋白质拖出洞外,这跟黑猩猩用棍子“钓”白蚁的技巧很像。

第二种工具是钩子。钩子是用分叉的小树枝做成的,乌鸦把树枝啄断,去掉一个分枝和叶子、树皮,做成一根末端有弯的木棍,它用这个弯曲的部分,勾出树皮底下的虫子。有时它还会用嘴咬一咬,调整钩子的形状。

新喀鸦咬下一个树枝,把它加工成工具 | Gavin Raymond Hunt & Russell D Gray / Proceedings of the Royal Society (2004)

第三种工具是最特别的一种,露兜树叶片的边缘。露兜树的叶片细长,长满倒刺。乌鸦从叶片边缘撕下一条,倒刺就可以当作天然的钩子。露兜树叶工具的形状不一,其中最复杂的一种是楼梯型的,一头宽一头细,宽的一头容易叼住,细的一头便于精细操作。因为叶片的纤维很韧,乌鸦不能撕出一条整齐的对角线,而是一段一段地撕开,有时逆着纤维,有时顺着纤维,这就造成了一个楼梯型。

新喀鸦用露兜树叶做成工具 | Gavin Raymond Hunt & Russell D Gray / Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2003)

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新喀鸦用露兜树叶边缘的倒刺勾出人类藏在树洞里的肉 | Gavin Hunt, University of Auckland

木棍钩子是逐步改良的,每一步都会让它变成一个更好的工具,然而露兜树叶只有在完成(从树叶上撕下来)后才有用处。在制造露兜树叶工具时,从一开始新喀鸦就必须“胸有成竹”,对于自己制造的东西有一个明确的目标

制造工具是一门复杂的“技术”,小新喀鸦从两三个月大就开始关注父母使用工具,要等一岁半才能熟练掌握制造和使用工具。可见不管是鸟还是人,引导孩子做作业的任务都很沉重。

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“乌鸦喝水”是真的

牛津大学动物学部的研究人员,对新喀鸦的智力进行了许多测试。乌鸦不仅能用工具完成科学家给它的任务,还能因地制宜发明新工具。有一只名叫贝蒂(Betty)的新喀鸦,是研究所的明星,它会用铁丝自制钩子,把管道里的食物勾出来。

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乌鸦用铁丝钩子取出管道里的食物 | 7r7p / youtube

新喀鸦不仅善于,还乐于使用工具。牛津大学的研究者设计了一个特别的实验:在桌子上放一个盖住的,放着食物的盒子,放在右边的时候,盒子里盛的食物多,放在左边的时候食物少。乌鸦很快就学会,对出现在右边的盒子积极反应,对出现在左边的盒子兴趣缺缺。

这时,在桌子中间放一个盒子,乐观的乌鸦会立即飞来掀盖子,而沮丧的乌鸦对此提不起兴趣。完成一个需要工具的任务之后,乌鸦会变得更加乐观,更乐意去开盒子。而单纯费力气的工作,甚至直接送给乌鸦食物,都不会让它心情发生如此大的变化。

新西兰奥克兰大学的研究团队,则发现了新喀鸦懂得“乌鸦喝水”的奥秘。寓言里的“乌鸦喝水”真实存在,最早是在秃鼻乌鸦(Corvus frugilegus)身上发现的。在细长的水杯里放上食物,乌鸦用喙不能够到,就会往里面丢石头,使水位上升。

新喀鸦用丢石头的方法让水位上升,拿到食物 | Jelbert SA et al. / PLoS ONE (2014)

新喀鸦不仅会丢石头使水位上升,还知道大石头比小石头好,实心的石头比有洞的石头好,能下沉的东西比漂浮在水面上的东西好。如果杯子里是沙子,或者水太少不能上升到够得着的位置,它就会放弃这个杯子。顺便一提,人类还考验过红毛猩猩,它的解法类似文彦博:喝一口水再吐到杯子里,让食物浮上去。

“菜鸟”不笨

一只鸟这么聪明,说来有些不可思议。英语“bird brain”是笨蛋的意思。上世纪初,比较解剖学的祖师爷埃丁格(Ludwig Edinger)认为,鸟的脑子愚蠢又原始。他认为进化是像楼梯一样逐步上升的。大脑从小到大,从简单到复杂,变得越来越聪明。鸟类的脑很小,跟我们的亲缘关系又很远,所以它应该处于低等的位置,智力也很低。

但是随着神经科学的发展,人们发现,鸟的大脑并不“低人一等”。鸟脑和哺乳动物脑一样,具备能够运行高级认知能力的“硬件”。鸟的大脑里,神经细胞排列结构的方式与哺乳动物不同,但神经细胞的数量很多,神经回路也与哺乳动物相似。

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“嗯?说谁菜鸟呢?”| Frédéric Desmoulins / inaturalist

在演化史上,鸟类和哺乳动物已经分家超过三亿年,但它们不是一前一后,而是花开两朵,分别产生出了高智力。演化的样貌不是楼梯,而是分支众多的树木,奇迹可能在任何一个树梢上出现。

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聪明的乌鸦

达乌里寒鸦

乌鸦

渡鸦

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