撰文 | 赵政东

责编 | 王承志

●●●

乌鸦：鸟类的智商担当

中学教科书中曾引用恩格斯的名言：“能够制造和使用工具是人和动物的本质区别”。诚然，大多数动物都不擅长使用，更不用说制造工具。在人们的印象中，只有一些较为高级的灵长类动物，如大猩猩，可以利用树枝折成自己需要的程度然后去蘸白蚁吃。而在其他动物中并不会发展出使用工具的“高级技能”。

然而，鸟类学家们并不这么看，至少乌鸦就是一个特例。2005年，在华盛顿的一次科学会议上，加拿大麦吉尔大学（The McGill University）的列斐伏尔（Louis Lefebvre）发布了一项鸟类智商的研究报告，他们总结了2000份自然界中鸟类创新取食的观察报告和75年内在世界各国发表的鸟类研究论文，列出了一份鸟类智商排名，其中乌鸦名列第一。科学家们很早就注意到，有些种类的乌鸦能够使用甚至制造工具来帮助自己找到食物。相比于其他大部分只能靠自己的喙和爪子来取食的鸟类，乌鸦的这种技能真的是智慧的多，智商排名第一名副其实！那么，我们来认识一下这群机智的乌鸦吧。

新喀鸦：聪明乌鸦的杰出代表

在《伊索寓言》中有一则很有名的故事《乌鸦喝水》，这则寓言的内容现在已被科学家们证实。在一项发表于《公共科学图书馆 — 综合》的研究中，来自新西兰的动物学家杰伯特（Sarah A. Jelbert）等参照《伊索寓言》中的模式对新喀鸦（New Caledonian Crows）的觅食行为进行了研究。

他们将食物置于装有水的玻璃管中，由于距离管口有一段距离，新喀鸦并不能直接接触到食物。然而，他们很快就发现，将管子旁边的小石块投入水中，食物便会上升，直至可以啄到食物。不仅如此，他们还能区分装有沙子和水的瓶子，因为向装有沙子的玻璃管中投掷石子，并不会使食物上升（图1A）；他们能区分轻的物块和重的物块，因为轻物块掷入水中只会漂浮起来（图1B）；他们会使用实心的物块，而不使用空心的物块，因为后者不会使液面上升（图1C）；他们还会在细瓶子和粗瓶子（图1D），在高水位和低水位瓶子之间做出明智的选择（图1E）；更令人惊奇的是，在U 形管实验中，右边的玻璃管和中间的食物管相连，而左边不相连，新喀鸦经过几次尝试后，便正确选择了与食物相连的玻璃管（图1F）。

►图片（1），不同模式下测试乌鸦从水中获取食物的能力。截取自：Crows 'clever' as human seven-year-old (http://www.abc.net.au/science/articles/2014/03/27/3972001.htm)

新喀鸦是生活在南太平洋新喀里多尼亚岛上的热带乌鸦，他们聪明、好奇、喜欢玩耍，更奇特的是，他们非常擅长 使用工具，甚至能用周围的材料自己制造工具。一位研究新喀鸦行为长达十多年的鸟类学家，英国圣安德鲁斯大学的鲁兹（Christian Rutz）说，新喀鸦是已知的极少数会使用工具的鸦科动物（鸦科，Coridae，共23属117种，总的来说包括乌鸦、渡鸦、秃鼻乌鸦、穴乌、喜鹊、树鹊、灰鸟等鸟类）。比如下图，他们会将一些树枝弯曲以“抓取”缝隙中的食物。

►随机捕获的野生乌鸦，他们将树枝等弯曲成“钩”，以“掏取”树洞中的食物。图片选自：Rutz C, Sugasawa S, van der Wal J E M, et al. Tool bending in New Caledonian crows[J]. Royal Society Open Science, 2016, 3(8): 160439.

“工具使用者”新成员：夏威夷乌鸦

新喀鸦是唯一天生会使用的工具的鸦科动物吗？这个问题一直困扰着研究新喀鸦十多年的鸟类学家鲁兹。而且，由于没有其他同属物种作为比较，这种使用工具行为的演化起源一直无法进行研究。后来圣地亚哥动物园（San Diego Zoo Global）的饲养员注意到，另一种热带鸦科——夏威夷乌鸦（Corvus hawaiiensis，通称‘alalā）也非常擅长使用工具。他们便与鲁兹等合作，对夏威夷乌鸦的行为开展研究。近期，研究结果作为封面文章发表于国际顶级期刊《自然》上。

►左图：一只夏威夷乌鸦正在“认真”的用嘴衔着小树枝从洞中取食。来自：https://cosmosmagazine.com/biolo ... -caledonian-cousins

右图：《自然》期刊封面——“隐秘”的天才，Ken Bohn/San Diego Zoo Global（封面摄影）

夏威夷乌鸦主要生活在森林中，主要食物是蜥蜴、种子、昆虫等。但是，在21世纪初，夏威夷乌鸦在野外已经灭绝（可能因为栖息地改变、人们的猎杀、瘟疫的传播等原因），目前存活的均为人工饲养。因此研究人员们就以现存109只饲养的夏威夷鸦中的104只（其余5只因健康原因未参与）进行实验。

首先，他们设计了两种不同的实验设施，一种是钻有数个水平和竖直的小孔与凹槽的一节树干，另一种是同样有数个小孔与凹槽的木制小平台。然后，他们在孔与槽中放置食物，以观察乌鸦使用工具的情况。研究人员增田（Bryce Masuda）说：“很久以来，我们就知道夏威夷乌鸦非常聪明，但在这项实验之前，我们都没有意识到夏威夷乌鸦有多擅长使用工具。”

举例来说，几乎所有的乌鸦都会使用工具，78%的乌鸦会自发使用棍子试探无法直接触及的食物，所有成功的尝试只有一例耗时超过一分钟。这些乌鸦能找到长度合适的木棍并换掉不合适的木棍，而且频繁出现改造工具的情况。在单独测试的乌鸦中，有67%懂得把过长的木棍啄短。14%的乌鸦会用周围的树枝等材料自制工具。工具的使用情况与性别无关，却和年龄有关：93%的成年鸦都会使用工具，而幼年鸦的比例为47%。

►用来测试乌鸦利用工具取食能力的装置。图片来自：Rutz, Christian, et al. "Discovery of species-wide tool use in the Hawaiian crow." Nature 537.7620 (2016): 403-407.

那么，这种复杂的工具使用模式是这些乌鸦与生俱来的呢？还是经过后天学习（向其他乌鸦学习或者向人类学习）的呢？

科学家们认为是前者。因为，第一，几乎所有的乌鸦都具有使用工具的能力；第二，他们将7只幼年乌鸦进行独立饲养，使其既不能向其他成年鸦学习这种技能，也不能向人类学习，这群未经学习的夏威夷乌鸦依然表现出了丰富的工具使用行为。这两个事实，以及其他一些证据表明，使用工具是夏威夷乌鸦的一种本能行为。他们的觅食行为需要他们不停的到处找东西，这种用工具辅助觅食的倾向可能是由此导致的，并且已经刻入基因。当然，个体学习和社交对他们的行为也会有重要的影响。此外，由于夏威夷乌鸦在野外已经灭绝，我们无法观察其野外的生活情况，目前的观察结果倾向于认为他们在野外也有能力使用工具。此外，由于夏威夷鸦与新喀鸦关系较为疏远，但是生活环境相似：均生活在偏远的热带岛屿。作者认为，正是这种相似的生态条件——如本地猎物觅食竞争较小和被捕食风险不高——促进了他们趋同进化，学会了使用工具觅食，并进化为一种本能行为。

目前，全世界仅剩100多只圈养的夏威夷乌鸦，但在今年晚些时候，其中一些乌鸦将被放归自然，科学家将可以在野外观察他们的工具使用行为。夏威夷乌鸦也将有望在野外得以复苏，这或许很困难，我们期待这一天的到来！（来源：知识分子）