biokiwi，用生命科学的角度看世界 阅读原文 高赞回答@小叶叔叔 提到了很多乌鸦聪明的表现，我们这里就只能做一些补充，并且给大家补充一些近两年的科研进展，和对乌鸦那么聪明的原因的假设。 乌鸦还会给自己找乐子 说是找乐子，其实是一种自我探索的能力： “娱乐”对于一辈子基本上只有生存和繁衍的动物来说，那可是“奢侈品”：如果费力去做的一些事情，结果并没有带来什么实质性的帮助，不仅没什么用，可能还会影响自己的生命。 而人类就会沉浸在一些并不一定可以得到实质性结果的事情上，比如生科狗做了五年实验最后还是延毕了，当然也可能是最后发了 SCI 论文。又或者是正刷着手机看到这篇文章的你，你肯定不知道这篇文章对你未来有什么帮助。 可是动物会去花这种“没意义的时间”吗？ 有研究者设计了个实验：给一些“玩具”给新喀鸦玩，它们可以自由探索这些“玩具”，虽然其实是一些简单的机关（比如把方块塞到管道里，会打开下面的格子），但是机关里没有食物。 研究者给的玩具，比如有左图一样的方块，不同的标记（点或者横线）对应轻或者重；或者右图一样的绳索，颜色对应了是硬的或者软的（图源：Lambert M L, et al.） 而在玩了十分钟后，把食物放进这些“玩具”机关里，有超过半数的新喀鸦可以利用“玩具”取出食物。相反，对照组没有玩过“玩具”的新喀鸦就很难取出食物。 这似乎就说明了新喀鸦可能会有这种主动探索未知的能力。 而且还有很多搞笑视频展示了乌鸦怎么戏弄猫猫狗狗，或者在屋顶上滑雪等等，这些行为对于它们确实没什么实质作用，它们怎么就能学会呢？这个问题的答案还有待解答。 比如虽然可能没有“乌鸦坐飞机”，但却有“乌鸦坐野猪”的操作（图源：SME） 而除了新喀鸦还有好多鸟类都会使用工具展现出了自己的“超高智力”，比如夏威夷乌鸦（已野外灭绝）、加拉帕戈斯啄木鸟等等。 但是它们为什么会这么聪明呢？我们收集了一些科学家们的猜测，大家可以一起想一想（都没具体结论，你要是有自己的想法不妨下面评论谈一谈）： 它们脑子比较大 人相较于其他动物非常特别，重要原因之一就是大脑体积很大。所以很多科学家第一反应就是从这个角度猜测：和人类一样会使用工具的新喀鸦，是不是也是脑子很大呢？ 通过和其他鸟类的比较发现新喀鸦确实大脑大很多，而且其中中皮质（mesopallium）显得比较突出，这一区域也是一个复杂的脑区，可能和行为有关。 同时科学家还猜测和小脑（控制身体动作平衡，毕竟只能用嘴和脚操作工具）、纹状体（nidopallium，也是和运动、认知相关的重要区域）的大小有关。 鸟类的 nidopallium 有点类似于我们说的前额叶，都是和认知、学习、记忆相关的重要区域（图源：pngsucai.com） 不过问题又来了，既然和脑的大小有关，那黑猩猩的大脑还是乌鸦的 25 倍大呢，怎么没见得有聪明多少呢？ 一方面大脑大小和身体大小也有关系，人的大脑和大象、蓝鲸比其实也小了点；另一方面有研究发现鸟类大脑的神经元比灵长类更密集，也就是说如果是一样大的脑子，鸟里面的神经元数量大概是猴子的两倍多。 特殊的环境形成的自然选择 科学家还发现一个规律：好像那些生活在小岛上的鸟类就格外聪明（比如新喀鸦就是在太平洋小岛上发现的）。 有研究调查了 1900 多种鸟类，发现鸟类大脑大小和是否生活在小岛上确实有一定的联系。 从大陆到岛屿，鸟类怎么就变聪明了呢？（图源：Sayol F, et al.） 但这其中的具体原因还是只能猜测：可能是因为岛屿的环境相比于大陆更加变化多端，所以更大的大脑，具有更复杂的行为，可能有助于鸟类在这样的复杂环境活下来。 这么想好像人类也是因为离开森林，在不断追逐与被追逐中，获得了大脑的进化呢。（不过这些都是假说，虽然比较靠谱） 社会交流与学习 显然要学会怎么用工具，是需要新喀鸦之间的交流和学习的。 科学家给新喀鸦又派了一个任务——“造假钞”： 先让它们学会用纸片丢进科学家自制的“自动零售机”里，就可以得到食物； 之后再让它们知道要用特定大小的“纸钞”才能从“自动零售机”买到吃的； 最后，把完整的纸片丢给新喀鸦，大多数新喀鸦（75%）可以把纸片撕成“纸钞”的大小，来给自己买吃的。 左图展示了它们撕出来的“假钞”和给定的特定纸片（最左列），可见这个“假钞”还凑合；右图是正在“造假钞”的新喀鸦（图源：Jelbert S A, et al.） 这说明它们存在的一种学习机制——模板配对（mental template matching），即在知道一个模板之后，就知道了怎么照着模子做出第二、第三个工具。 也许它们可以在路边捡到一根小树枝工具，依葫芦画瓢也就做出了其他的工具。不过可能存在的学习机制应该也不止是这一种。 参考资料： Lambert M L, Schiestl M, Schwing R, et al. Function and flexibility of object exploration in kea and New Caledonian crows[J]. Royal Society open science, 2017, 4(9): 170652. Annalee Newitz. Scientists investigate why crows are so playful. https://arstechnica.com/science/2017/10/scientists-investigate-why-crows-are-so-playful/ Iwaniuk A N. The evolution of cognitive brains in non-mammals[M]//Evolution of the brain, cognition, and emotion in vertebrates. Springer, Tokyo, 2017: 101-124. Sayol F, Downing P A, Iwaniuk A N, et al. Predictable evolution towards larger brains in birds colonizing oceanic islands[J]. Nature communications, 2018, 9(1): 1-7. Jelbert S A, Hosking R J, Taylor A H, et al. Mental template matching is a potential cultural transmission mechanism for New Caledonian crow tool manufacturing traditions[J]. Scientific reports, 2018, 8(1): 1-8. 阅读原文
