科學家證實:鳥類竟比人類還聰明?

歡慶鳥類年

▲烏鴉由喬.沙托瑞攝於美國俄克拉荷馬州巴特斯維市的喬治.米克斯.薩頓鳥類研究中心。

八歲的蓋碧耶拉.曼恩住在西雅圖,她家附近的短嘴鴉都很愛她,而且她有很多東西可以證明這點。她把一個塑膠珠寶盒放在廚房流理臺上,打開蓋子,裡頭的每個小格子都放了一件短嘴鴉送她的寶物,其中有金色珠子、珍珠耳環、螺絲釘、紅色樂高積木、有色和透明玻璃片、雞骨頭、小石子、石英晶體和許多其他東西。

這些寶物雖然有點髒,但是全都如同珍稀的文物般被妥善保存、註明日期並且分門別類。蓋碧挑出兩件說是她的「第一最愛」,並把它們拿起來讓我欣賞。一件是珍珠粉色的心形墜飾,另一件則是銀色的迷你長方形墜飾,其中一面刻著「BEST」字樣。「那是因為牠們愛我。」她談起這些看似刻意挑選的物品時說,並表示她覺得那些鳥有一天會送她一件刻有「FRIEND」字樣的飾物。「牠們知道我喜歡的每一種東西――玩具和亮晶晶的物品,因為牠們會暗中觀察我,就像間諜那樣。」

那天早上,已經有隻烏鴉帶來了一隻死掉的棘背魚,並放在一個肯定會被注意到的地方:通往她家後院的樓梯上;帶東西來的烏鴉可能是被她弟弟取名為「娃娃臉」的那一隻,因為牠身上有容易辨認的一撮灰色羽毛。「這是牠們帶給我的第二條死魚,我不懂為什麼。」蓋碧一邊說著,一邊把棘背魚的銀色殘骸裝進塑膠袋,貼上日期標籤,再放進冷凍庫。「牠們不是我最愛的東西,不過這條魚狀況比較好;另一條的頭不見了。」娃娃臉也曾經送給她一隻幼鳥的頭。「有點噁心。」那天下午,牠帶來另一件從蓋碧的角度來看比較合適的禮物。之前,她和弟弟衝到後院把飼鳥器裝滿,她在其中一個盤子裝滿帶殼花生,在另一個裡面裝了狗糧。當時有兩隻烏鴉飛進針葉樹,其中一隻是娃娃臉,牠的嘴喙上叼著一個橘色物品。牠移動到頭頂上方的纜線,停在蓋碧上方後把物品扔下,剛好掉在她的腳邊。「你看!是玩具!」她大叫著,拿起一隻橡膠小烏賊並開心地轉圈,而娃娃臉就從牠停棲處看著她跳舞。「看吧,牠完全知道我喜歡什麼。」

禮尚往來

▲年幼的蓋碧.曼恩擺出堅果和狗糧,與她西雅圖的家附近的烏鴉交朋友。牠們送她禮物作為交換,其中包括散發珍珠光澤的塑膠心形墜飾,那是她最愛的禮物之一。

烏鴉真的在做人類做的事,帶禮物給善待牠們的朋友嗎?烏鴉或是任何一種鳥類會做這種決定嗎?研究烏鴉、渡鴉和其他鴉科鳥類的研究者說牠們會。事實上,研究我們――和其他動物――心智能力起源的科學家,對人類、其他靈長類和這些鳥類之間的相似點深感興趣。「鳥類與哺乳類走上不同的演化途徑,但似乎獲得了相似的心智技能。」英國倫敦瑪麗皇后大學的認知生物學家納森.艾默利說:「所以牠們提供珍貴的機會,讓我們了解哪些演化壓力會導向特定的心智技能。」

儘管如此,多數科學家到了本世紀仍會對於「慷慨的烏鴉會挑選禮物」這個想法嗤之以鼻,因為烏鴉和所有的鳥類(以及大部分的哺乳類)普遍被認為行為機械化而頭腦簡單,對於發生在自己身上的事只會做出本能反應。甚至在科學家路德維希.艾丁格大約於1900年誤解鳥類的神經解剖構造之前,鳥類就遭到貶抑為笨笨的動物。路德維希.艾丁格認為鳥類的大腦缺乏新皮質,也就是哺乳類大腦的思考區。這個區塊是我們許多高等認知功能――工作記憶、計畫和解決問題――運作的地方。

儘管誤以為鳥類有這樣的心智缺陷,整個20世紀以來,比較心理學家仍利用鳥類進行動物認知研究。他們特別偏好大腦約只有花生米大小的鴿子,另外還有金絲雀和斑胸草雀,牠們的腦更小。科學家發現鴿子的記憶令人刮目相看,具有分辨人臉和表情、字母甚至莫內和畢卡索畫作的奇妙能力。其他研究者也發現北美星鴉、叢鴉和黑頂山雀的記憶力驚人,舉例來說,北美星鴉會在每年秋天採集超過3萬顆松子,分散儲藏在數千個小型的隱蔽處,而且整個冬天都會記住這些地方。

辨識臉孔

▲2006年,野生動物生物學家約翰.馬茲洛夫和他的一名學生在西雅圖華盛頓大學戴上這種面具繫放了七隻烏鴉。如今,如果馬茲洛夫或任何一個人戴上這個面具,這個區域的烏鴉——不只原本那七隻——就會聚集呱叫、俯衝攻擊並跟著他。但這些烏鴉並不會騷擾戴上其他面具的人。

1950年代,研究者開始探究金絲雀、麻雀和斑胸草雀這類鳴禽如何學習牠們的曲調。他們發現鳥鳴和人類說話有驚人的相似處。然後還有一隻在比較心理學家艾琳.裴伯格的指導下能模仿英文發音的非洲灰鸚鵡「艾力克斯」。(裴柏格強調艾力克斯並沒有真正學會英語。)艾力克斯於2007年以31歲之齡過世時,已掌握了約100個英文裡的聲音,包括顏色、物品、數字和形狀。牠可以清楚地發出green(綠色)、yellow(黃色)、wool(羊毛)、
wood(木頭)、walnut(核桃)和banana(香蕉)這些字,並利用這些聲音與人溝通。牠了解「same(相同)」和「different(不同)」,可以從一數到八,並能掌握「零」或是牠所稱的「none(沒有)」的抽象概念。艾力克斯也利用牠的這項才能來頂嘴,像是在裴柏格心情不好時叫她「冷靜」;生病留在獸醫院時會因為想念自己的家而要求「回去」。而且牠總會祝她晚安,就像過世前一晚說的:「妳保重。明天見。我愛妳。」

艾力克斯模仿語言的能力――以及顯然能在正確的脈絡中使用英文字的能力――激發了對鸚鵡進行的研究,以更了解聲音學習的起源,而聲音學習指的是模仿有意義的聲音的能力。除了鸚鵡之外,鳴禽、蜂鳥、人類、鯨豚和少數其他物種也具備這種技能。

這些發現終於促使一支國際研究團隊重新檢視確立已久的艾丁格鳥類神經解剖構造模型。他們在2005年發表重新評估的成果,顯示鳥類腦部確實有神經構造,稱為大腦皮層,類似哺乳類的新皮質和與複雜思考有關的其他腦區。他們支持採用新的命名法並重新理解鳥類的神經解剖構造。

「鳥類和哺乳類大腦構造的分布方式不同。」研究鴉科鳥類認知能力的英國劍橋大學心理學家尼可拉.克萊頓解釋: 「哺乳類的大腦就像總匯三明治那樣分層,鳥類的大腦則比較像披薩,所有成分都在,但沒有堆疊起來。」近來還有其他研究人員發現,鳥類腦部負責長期記憶和做出決定的線路和哺乳類非常相似。

從那時起就持續有實驗室和野外研究顯示鳥類有多聰明:例如白頰山雀這種小型的東亞鳴禽,能發出高亢的「匹-匹」聲警告同伴小心掠食者,而且具備某種語法,牠們會按照句法規則將「匹」聲和「滴-滴-滴」聲組合起來以召喚鳥群擊退掠食者。南美洲綠腰鸚鵡有些叫聲是做為名字使用,鸚鵡親鳥顯然會替幼鳥命名,就像人類父母幫小孩取名那樣。

鳥類的腦力

鳥類遠比過去所認為的更聰明,但並非所有鳥類都一樣聰明。鸚鵡和鴉科鳥類如叢鴉、渡鴉和烏鴉是鳥類之中最聰明的物種,因為牠們的前腦以比例而言很大,而且密布神經元。牠們也是最社會化的幾種鳥類,展現原本認為在靈長類身上才有的互動行為。

複雜的思考
許多與複雜認知有關的腦部構造都位於前腦。科學家推測,鳥的前腦占整個腦部的比例越大,就愈聰明。

智能的重量級選手
前腦負責較高階功能的大腦皮質和皮質下區在鳥類和哺乳類身上有不同的演化。鳥類的腦比較小,但負責認知功能的神經元分布較緊密。

功能
● 較高階的思考能力;認知
● 認知和空間定向能力;自主運動的控制
● 心臟和呼吸程序

通力合作

▲啄羊鸚鵡是來自紐西蘭南島的高山鸚鵡,素以好奇心聞名,而這也是智能的重要標誌。在奧地利的一間研究鳥舍,這四隻啄羊鸚鵡(其中一隻沒入鏡)知道若要取得木塔內部的好東西,牠們必須互相合作,同時拉扯不同側的鏈子。攝於維也納獸醫大學莫斯里研究所中心的啄羊鸚鵡實驗室。

新幾內亞的棕樹鳳頭鸚鵡雄鳥會以叫聲向雌鳥求愛,並用細樹枝和豆莢做成鼓槌,在中空樹幹上敲打出具有節奏感的聲音,就像表演打鼓獨奏――這種鳥也是已知的第一種會製作樂器的動物。奇怪的是,印尼的一種白色鸚鵡戈芬氏鳳頭鸚鵡在圈養環境中會製造並使用工具,但在野外沒有被觀察到有這種行為。「牠們非常喜歡新鮮和可以操控的事物,像是拉鍊、鎖和衣服扣子。」愛麗絲.奧斯伯格說。她站在她位於奧地利、有穀倉大小的鳥舍裡,14隻從小以人工飼養的鳳頭鸚鵡在頭頂上拍翅飛舞。「牠們很像專注的小小工程師。」

奧斯伯格是維也納獸醫大學的認知生物學家,她召喚她的鳥兒過來,讓我看看牠們在開鎖和發明工具方面有多聰明。她想找一隻名為「布偶」的鳳頭鸚鵡,但全部14隻都擠進了測試室。

「噢,」奧斯伯格嘆氣道:「有些人很難讓他們的鳥進入測試區,我則是很難把牠們擋在外面。牠們全都想做測驗。」她拿起一根長棍,輕輕地戳了戳這些鳳頭鸚鵡,鼓勵牠們返回主鳥舍。「你得像個嚴格的幼稚園老師,才能與牠們相處,」她說:「你必須前後一致且態度堅定,因為牠們老是想占便宜。」

 

 

奧斯伯格最後終於把除了「布偶」之外所有的鳥請出測試室。透過手勢,她請「布偶」飛到測試平臺上等待,她解釋鳥兒能夠學習一些像是「來」、「去」和「留下」的指令,就像教狗一樣簡單。她放了一個裝著腰果的機關盒在平臺上,我們和「布偶」都能透過盒蓋的小窗子看見腰果,但要打開盒蓋必須除去五道鎖:分別是別針、螺絲釘、螺栓、輪子和橫桿。每一道鎖都卡住了下一道鎖,所以必須用特定的順序打開它們。有十隻鳳頭鸚鵡至少打開了某些鎖,但成功取得腰果的只有「布偶」和其他四隻鸚鵡。這些鳥都持續研究問題,有時花了兩個小時才解決――這是牠們具有複雜認知的跡象。

這項測試的目的是研究牠們的心智有多靈活。奧斯伯格拿走螺絲釘――也就是第二道鎖。「布偶」能理解是什麼東西改變了,並從第三個鎖,也就是螺栓,繼續著手嗎?「我們想知道牠們是否只是機械式地解決問題,還是會注意到這些鎖是如何運作的。」

「布偶」對著鎖研究了一會兒,然後開始從螺栓著手,牠用嘴喙把螺栓拉過固定它的環圈,接著轉開輪子,再將滑動橫桿向後拉。盒蓋打開了,「布偶」拿到了腰果。

「牠們一旦弄懂問題,通常就會記得解決方式。」奧斯伯格說:「牠們知道每一個鎖的運作方式,即使順序改變也無妨。我想,牠們確實了解那些鎖彼此之間的關係;牠們的心智擁有這種靈活度。」

決策能力

▲遍布全澳洲的斑胸草雀會形成緊密的配對關係,而且很少出軌,這點與大多數鳥類不同。為了了解這種配偶關係是否能讓牠們互相協調行為並且共同解決問題,懷俄明大學的研究人員設計了一個特殊的迷宮測驗。這兩隻鳥(雄鳥停在心形開口處)分別在迷宮裡的不同處接受訓練。牠們是否能結合彼此的知識解決難題?測驗結果將於今年稍晚揭曉。攝於懷俄明大學動物學與生理學系的動物行為與認知實驗室。

鳥類╼尤其是鴉科和鸚鵡╼╼現在被譽為「有羽毛的猿類」,生物學家艾默利說。艾默利原本是靈長類動物學家,他在與妻子克蕾頓共同發表的一篇論文中,為鴉科鳥類創造了這個詞。他們先前合作的一項研究顯示,叢鴉不會因為同類的窺伺而本能地改變堅果的儲藏地點;只有當自己偷了同類的堅果時,才會開始移動存糧。「是偷竊的經驗改變了叢鴉的行為。」艾默利說:「正所謂『以賊捉賊』。」他們的研究顯示叢鴉或許能夠知道另一隻鳥在想什麼(以及在盤算什麼),而這種推理能力很難透過其他動物進行研究和展現出來…閱讀完整內容

國家地理雜誌2月號/2018年第195期

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超級頭腦

國家地理雜誌

2018/2月第195期