、群体行为的神经生物学基础
还有些鸟会计数,做简单的计算,制作工具,跟着音乐摇摆,理解基本的物理学原理,记住过去发生的事情,并对未来进行规划。 1
但亚历克斯不仅能够理解单词,它还能以充满说服力、机智甚至饱含情感的方式把它们说出来
喜鹊(Pica pica)能认出镜子里的自己,
每年春季,在我家樱桃树上筑巢的旅鸫(Turdus migratorius)总是会将汽车后视镜中的自己当作竞争对手,进而愤怒地攻击镜面,顺便在车门上洒满鸟粪。 但我们人类谁不曾被自己的虚荣心所绊,和自己过不去呢?
鸟种对周遭事物总是敏锐而好奇,却又始终保持着沉着冷静的态度。
我后来了解到白冠带鹀并非从它的父亲那里学习鸣唱技巧,而是在它栖息的环境中点点滴滴地收集着来自周围同类的鸣唱
大自然很擅长创造信手拈来的事物,它会保留各种有用的生11物特性,对它们加以改造以适应新的生存挑战。造成人类和其他物种分化的许多改变并非来自新演化出来的基因或细胞,而是源自现存的基因或细胞的细微变化。
没有证据表明鸻鹬类(例如鸻类、滨类和鹬类)拥有顿悟学习的能力;这是一种能够理解事物彼此之间的联系的能力,
大多数研究鸟类的科学家都像他一样,宁可以“认知”一词取代“智力”。所谓的“动物认知”的定义通常是“动物取得、处理、储存并使用信息的任何一种机制”。一般来说,它指的是与学习、记忆、感知23和决策相关的一些机制。认知分成高阶和低阶两种,举例来说,洞察力、推理能力、规划能力都被视为高阶认知能力,低阶认知能力则包括注意力和积极朝着目标前进的能力等。
为什么巢寄生鸟类的大脑这么小?近年来一直在研究响蜜大脑的勒菲弗认为,有两种可能的原因。或许它们必须比被寄生的那些鸟更早发育,因此演化出较小的大脑。也可能是因为它们寄生在别的鸟巢里,不大需要耗费精力去养育自己的后代,所以大脑才会变得比48较小。勒菲弗指出:“人类都知道养育孩子是多么费力的事情。如果我们把自己的孩子丢到黑猩猩的窝里,便可省下很多处理麻烦事的精力。
长久以来,科学家一直相信,我们出生时有多少脑细胞,长大后就有多少。但这并非事实,人脑的海马体也会长出新的细胞,有些旧的细胞则会死亡
决定认知能力高低的并非整个大脑中的神经元数量,而是大脑皮层(就鸟类而言,则是它们脑内相当于我们的皮层的部分)内的神经元数目。
鸟类的旧脑因此被称为paleoencephalon,即现在的“基底核”,而neoencephalon则是现在的“新皮层”。这种称呼暗示鸟类的大脑比哺乳动物的原始,从而使人们很大程度上轻视了鸟类的心智能力。而这便是语言文字的力量。人类喜欢给事物命名,而所取的名称,往往会影响我们对事物的看法,以及我们认为值得做的实验。
要让这些鸟类专家建立共识,简直就像是让一群猫走在一起一样困难。
地球上只有4个物种能够制作复杂工具以供自己使用,即人类、黑猩猩、红毛猩猩和新喀鸦,而会把自己制作的工具保留下来供日后使用的物种就更少了。
当·道尔发现坦桑尼亚的贡贝国家公园里的黑猩猩也能使用工具后,“只有人类才会使用工具”这种观念就过时了。此后,科学家们又发现红毛猩猩、猕猴、大象,甚至昆虫都会使用工具。 1
只白头海雕用喙衔着一根木棒捶打一只乌龟 1
“你给它们的任务要够难,才能使它们一直保持兴趣,继续做下去。
新西兰《周日先驱报》曾报道一只啄羊鹦鹉从一位毫无戒备的苏格兰游客那儿偷走了1100美元。
或许这些乌鸦是在无意间发现使用棒子挖出食物的方法,这对它们构成新的心智挑战,增进了它们解决实质问题的能力。
如果使用复杂的工具会影响智力,则那些向来能够制造复杂工具的族群都会比较聪明,这将可以证明科技智能假说。 1
泰勒有时会看到它在鸟舍的门口排队,等着接受实验。“我只好跟它说:‘很抱歉,你得等会儿,我现在要测试走廊另一头的那些笨鸟。 1
在这里,时间似乎在另一个维度
在这里,时间似乎在另一个维度里流逝。在那片璀璨的绿意中,尘世的繁忙逐渐消失了,躁动的内心也在惊叹和赞美声中安静下来
笼子里没有东西根本没关系,这些猴子拥有彼此,可以互相操控、彼此探索。它们的社交环境显然让它们有机会不断地辩论思考,因此它们的智力不至于停止成长。 1
只要知道人类朋友会回报它们的恩惠,它们宁可选择和人类一起分享食物,而非独自享用。
这种社会性的学习模仿同区伙伴的行为可能是一112种快速而廉价的方式,无须通过可能会有风险的摸索尝试过程,就能获得新的、有用的行为
在面对从未见过的危险时,模仿同伙的行为是很管用的 1
它们肚子饿的时候,会跑到比较危险的空旷场所,以此进行“勒索”,迫使成鸟更频繁地喂它们。
它们肚子饿的时候,会跑到比较危险的空旷场所,以此进行“勒索”,迫使成鸟更频繁地喂它们。当吃饱后,它们就会待在树上有树叶掩蔽、比较安全的地方。
在这种情况下养大的虎皮鹦鹉,可能对人产生了铭印效应,并因此对人类求爱。 1
“雌鸟之所以能够125从中获益,是因为这种行为会使雄鸟们不只照顾某一窝雏鸟,也会照顾整个社区的鸟窝。因为别的鸟窝里可能也有它们的子嗣
无论如何,雄鸟和雌鸟显然都会出轨,但它们也都努力维持和伴侣的关系并抚养后代。在韦斯特看来,这种双面的生活或许就是“社会性单配制”的鸟类脑袋如此之大的关键因素。它们在维持伴侣关系的同时,还要不时搞婚外情,以至于它们的社交生活变得很复杂,也导致了韦斯特所谓的“两性间的认知能力竞赛” 1
西丛鸦最爱玩的把戏是狠狠地啄一下猫的尾巴,然后趁机把它的食物抢走。“当那猫转身想要反击时,它就跳过去把东西抢走,然后发出得意的尖叫声扬长而去。
不过,真正让人惊讶的是,西丛鸦只有在自己有过偷取同类的食物的经验后,才会想到用这些巧妙的招数保护它所藏的食物。那些从未偷过食物的西丛鸦,几乎从来不会把食物换个地方贮藏。“换句话说,”研究人员表示,“这叫作唯贼识贼。 1
在1804年到1805年间的某个寻常的午后,如果你刚好置身于白宫内的那座阶梯底下,你可能会看到一只神气的珠灰色小鸟一蹦一跳地跟着正要回房睡午觉的托马·斐逊总统上楼。 1
些高科技影像中,我们看到了一个很特殊的构造。原来鸣管是由纤细的软骨和两片薄膜所组成,这两片薄膜各在鸣管的一侧,会随着气流以超高的速度震动,形成两个不同的音源。善于鸣唱的鸣禽,如嘲鸫和金丝雀,能够将这两片薄膜分开来震动,同时制造出两个完全不同的音符(左侧是低频的声音,右侧是高频的声音),并以惊人的速度改变每一侧的音量和频率,发出极其复杂多变的声音。( 1
德国南部还有一只凤头百灵(Galerida cristata)会模仿一位牧羊人用来指挥牧羊犬的4种不同的哨音,而且它学得非常逼真,以至于那些牧羊犬会立刻听从它的指令(包括“向前跑”、“快”、“停”和“过来”),这些哨音后来也被其他百灵鸟学会了,成了当地百灵鸟的“标语”(或许也因此使145得当地的牧羊犬气喘吁吁,疲于奔命
《纽约客》杂志曾经报道:“韦斯切斯特有一只长尾鹦鹉在沉默了几个星期之后,所说的第一句话竟是‘说话呀,你这该死的东西,说话呀!’” 1
当鸟儿跳跃的时候,在它们的脑内那7个负责学习鸣唱的部位周围,有7个区块的基因会被启动
大脑中负责发声学习的通路,可能是从那些负责控制动作的通路演化而来的。贾维斯所发现的那组人和鸟共有的基因中,有许多在被启动时都会在运动皮质的神经元和掌管发声肌肉的神经元之间形成新的连接。 2
基本上这个理论会让人感到有些难堪,因为它贬低了语言以及发声学习回路的特殊性,但这是我所能想到的最能够用来解释现有数据的理论。 1
它唱歌时,身子前倾,翅膀微开,喉咙大张,仿佛因为自己的歌声而感到亢奋。事实或许正是如此,它那美好、狂热、持续不断的歌声是某种形式的前戏。那是一首情歌,也是一首危险的歌。
它停在那毫无遮蔽的高枝上,整个暴露在空中掠食者的视线中,但它并未试图寻求掩护。相反地,它唱歌的目的就是为了凸显自己。如果它反复唱同一首歌,或许还有机会逃过猎食的鹰的目光。但它接连唱出不一样的歌声,等于是让自己置身于最引人注目的地方,仿佛在说:“我在这儿!我在这儿!来抓我吧!来抓我吧!”
为了交配,大自然中的生物往往会做出各种奢侈的举动。 1
一个地方的白冠带鹀所唱的曲调和几码外另一个地方的白冠带鹀可能就有明显的差异。有些居住在两种方言交会地带的鸟儿会说两种语言。
动物行为学家尼古拉·伯根[11]发现,母鸡喜欢大颗的鸡蛋:你如果拿一颗很大的蛋给一163只母鸡孵,即便它是一颗假的,那母鸡也会宁可孵这颗大蛋,而不孵小蛋。显然在它的心目中越大的蛋越好,即便这颗蛋看起来并不自然。
由于鸟儿的鸣唱是一种极其精细复杂、难度很高的行为,它或许成了一个方便、可靠的指标,让雌鸟可以以此衡量雄鸟的整体健康状况和脑力
嗅出”雄鸟歌声中的错误,并因此而鄙视它。换句话说,歌声的好坏决定了一只雄鸟的价值。它的歌声会泄露它一生的经历 1
,歌声的好坏决定了一只雄鸟的价值。它的歌声会泄露它一生的经历。
歌声只是智力的衡量指标。 1
但在演化的过程中,显然雌鸟使得同类的雄鸟发展出了复167杂、精确且异常美妙的歌声,以及用来制造这些歌声的致密大脑回路 1
但过了求偶的季节之后,“雄鸟……会继续以歌声自娱”。或许它们是为了消除疼痛。
它的家就是它的自身、它的形体……也可以说是它的苦难。
它会用嘴巴衔起一朵花,放进它的各色收藏品中,然后退到一个最适合观赏的距离去观看,就像一个画家在审视自己的画作一般,只是它是用花来作画 1
达尔文认为艳丽的羽毛和美丽的亭子可以同时达到两种效果:它们可以显示雄鸟所具有的美好特质(例如精力旺盛、身体健康),但“它们本身就是美好的事物,不一定要传达任何有关健康的信息”
罗纳德·费舍[14]是首个提出性选择模式的人。他认为动物之所188以会演化出若干极其美丽但并不实用的特质,可能只是为了迎合异性的喜好
色彩并非这个物质世界的属性,而是生物用来处理、分析影像的视觉系统的产物
辨识方向,知道自己所在的位置,并根据自己的经验在心中绘制一幅地图,是一个非常具有挑战性的过程。
鸟类要辨识方向,必须具备感知和学习能力。最重要的是,它们要能够在心中绘制一幅地图。这幅地图之辽阔远超我们想象,而且它们绘图的方式很奇特,我们至今仍无法完全196了解 1
在筑巢方面,鸽子也是出了名地没有效率。它们一次只衔一根小树枝或咖啡搅拌棒回去当建材,就连麻雀一次都能衔两到三根。筑巢时,如果有些筑巢材料不小心掉落了,麻雀会立刻俯冲下去将它们接住,但鸽子只会任由它们掉到地上,并不会把它们捡回来。
在第二次世界大战的高峰,美国陆军通信兵团的鸽子部门一度拥有5.4万只鸽子。
越过自己熟悉的地方回到一个已知的地点是一回事,但真正的导航,则是另外一回事了。这是一种在不熟悉的地方找出前往目的地的正确方向的能力, 1
它会观察太阳在一天当中不同时间的角度,看太阳移动的速度(每小时大约15度),并将那个角度的图像记在心里。它如果只在早上才看得到太阳,便无法在下午根据太阳的位置辨识方向。它每天都会校准它的太阳罗盘,而它所依据的可能是黄昏时地平线附近可见的偏振光。
207有人提出一个理论,认为鸟类是用它们的视网膜内的特殊分子“看见”磁场。这些特殊分子会被光线中的若干波长活化,而磁信号似乎会影响这些分子的化学反应,使这些分子的动作变快或变慢(视磁场的方向而定)。视网膜神经受此刺激,便会发送信号给鸟类大脑内的视觉区域,使它得以判定磁场的方向。这一切都发生在比原子还小的层面,包含电子的旋转在内。这显示出一个很令人惊讶的事实:鸟类或许能够感知量子效应。这种能力似乎与前脑连接到眼睛的部分(被称为N神经元簇)有关。如果N神经元簇受损,鸟类就不再能判定哪一个方向才是北方。
托尔曼认为人类也会建立这类认知地图,并且大胆地提出了一个概念:这种地图不仅能帮助我们在空间中辨识方向,也能帮助我们在“人类的世界这个上帝所赐予我们的大迷宫中”,认清我们的社会关系与情感关系。一个人如果有一张封闭狭隘的认知地图,他可能就会轻视他人,“痛恨外来者”(这是一个极其危险的现象),并表现出“歧视少数族群、破坏世界等行为”。解决之道何在?托尔曼认为,方法就是在心中建构一幅更宽广的认知地图,使其包含更辽阔的地域,以及更广大的社会范畴,拥抱那些被我们视为“他者”的人,以此激发同理心并促进人与人之间的了解。 1
个中翘楚 1
它的宝宝日后就会因为太小而被干掉 1
现在这项研究已经出名了) 1
习惯自己认路的人,其海马体内的灰质比那些依赖GPS的人多,整体认知能力损伤的情况也比较少。因此,当我们不再有建立认知地图的习惯时,我们大脑内的灰质可能会变少(如果托尔曼说得没错,那么我们的社会理解能力也会降低)
世界上有大约三分之一的语言在描述自身所在的空间时,使用的不是“左边”“右边”这样的说法,而是基本方位的词汇。使用这类语言的民族都比较擅长辨认方向,到了陌生的地方,也能知道自己身在何处。)但是到了现代,大多数人如果手上没有地图或GPS就一筹莫展,分不清楚东西南北。 1
“我们用眼睛看风景,但我想鸟类用的是听觉。”哈格斯特鲁姆表示,“在距离目的地较远时,它们可能是聆听较大的地形特征所发出的声音。离目的地较近时,它们就会聆听较小的地形特征所发出的声音。”换句话说,鸽子或许知道它的鸽舍周围“听起来”是什么样子。 1
几乎所有的脊椎动物,其大脑的每个部位(从小脑、延髓到前脑等都包括在内)的体积会随着整个脑子的大小等比例地放大。也就是说,你从某种动物的脑子的大小,就能预测出它的脑内各部位的体积。通常演化越晚的部位体积越大。
解码并标示气味分布的情况,在空间中辨识方向” 1
根据帕皮、瓦尔拉夫和其他科学家的研究,鸟类在用嗅觉辨识方向时所采用的地图,可能分成两个部分。第一个部分是一幅低分辨率的地图,由在各种梯度混合的一缕缕不同的气味分子所组成,呈格子状,将整个空间依照气味的不同,分成不同的亚区,雅各布斯称之为“邻域”。这一缕缕的气味可能是由各种挥发性有机化合物(也就是大气中可能散发出气味的化学物质)组合而成,只是每个地方的组成比例不同 1
鸽子就像是一位有着两部手机和一台笔记本电脑的公司主管,只不过它的手机和计算机都连接到气象台,它可能会参考手上的所有信息,也可能会同时运用多种线索及我们无法想象的心智地图来辨识方向。这幅地图可能不只有两个坐标,而是整合了太阳、星星、地磁信号、声波和气味等多种坐标,只不过我们目前仍不清楚它是如何整合的 1
“那些得以存活的物种并非是最强壮的,也不是最聪明的,而是适应力最强的。”这句话往往被误认为是出自达尔文之口。(加州科学博物馆将这段文字刻在该馆的石材地板上时,也注明是达尔文说的,现在他们颇为尴尬。)但事实上它是出自路易斯安那州立大学已故的市场营销学教授利·金森的笔下。
安德森在他的书中表示,他坐在客厅里收听全球各地的广播或电视新闻时,几乎都可以听到家麻雀的叫声。
某一年春天,在新西兰惠灵顿市的维多利亚大学,有人整整一周都看到好几只麻雀飞到一只正在孵蛋的鸽子那儿,拔它尾巴上的羽毛。而且在1小时之内就拔了六七根。此人在文中写道:“那些麻雀会先停在壁架上,然后再跳到鸽子背上,拔出一根廓羽,之后就飞走了。 1
有人曾经在新西兰下哈特的道斯美术馆看到一只麻雀打开了通往该馆自助餐厅的双重自动门。几分钟后,它又相继启动那两个感应器,回到餐厅外面。
一大群麻雀解决问题的速度,似乎比单只或小群的麻雀更快。他们用一只透明的有机玻璃盒装了一些种子,并在盒盖上钻了几个洞,再用小盖子盖住每个洞,并在每只小盖子上面粘上一个小小的黑色橡胶柄。那些麻雀如果想吃种子,就必须把小盖子拉开,或用力地啄,以便将它推开。两位研究者发现,由6只247麻雀所组成的群体,在每个方面的表现都比由2只麻雀组成的群体更好。前者打开的小盖子数量是后者的4倍,解决问题的速度比后者快了11倍,吃到种子的速度则是后者的7倍。总的来说,前者的成功率是后者的10倍。利克尔和博科尼认为,前者之所以表现较好,是因为它们当中的成员各有不同的能力、经验和性情。他们在论文中指出:“大群体的表现较好,是因为它们更可能囊括各种不同的个体,其中有些很善于解决问题。” 1
机会主义式的生活方式是很危险的
以下是麻雀成功的秘诀:喜欢新奇的事物,具有创意,胆子很大,喜欢成群结伙。
259我在这阴暗、寂静的山顶坐了片刻。此时,万籁俱寂,我甚至可以听见自己的呼吸声。在这片雾气中,我很难想象外头的阳光有多么炽烈,但我却能想见树林、原野、山丘听不见鸟鸣的情景。
我在从巴格达、加沙、耶路撒冷或科索沃各地传来的直播新闻中听见麻雀的叫声时,偶尔会想,那些家麻雀看到人类所造成的种种祸患,不知道会怎么想?
一个物种无法适应新的掠食者,并不代表它很愚蠢。鹭鹤的“笨”,或许只是因为它们在经过长时间的适应之后,已经习惯从前那261种对它们有利的海岛环境。
一个生态体系里如果只有像麻雀那样的鸟,那就像是你把所有资金都投入科技股一样。”当科技股泡沫化的时候,你就会赔得很惨。
有两个猎人看到了一群火鸡(总共5只),但它们故意在他们面前慢慢地走,接着又飞上一道篱笆,并从容地越过一座低矮的山丘,让那些猎人一时之间搞不清楚它们究竟是不是野生火鸡。然而,当它们离开猎人的视线之后,它们立刻就拔腿飞奔,并且凌空而起,不久后就到了山的另一头。这时,那些猎人才知道自己被耍了,但已经追悔莫及。”
秋天时,北方森林的典型风景便是一片大地、一株红枫,外加一只火鸡。从传统物理学的角度来看,火鸡只占了1英亩土地的质量或能量的百万分之一,但少了那只火鸡,整个风景就毫无生气可言。 1
脑子较小的鸟类(寿命往往也比较短)生出的后代较多,脑子较大的鸟类(它们通常寿命较长)生出的后代较少,但后者的存活率往往较高。这是二者权衡的问题。“脑子较大的鸟类生长的步调较慢,它们把较多的能量用于存活,而非繁殖。”索尔解释,“生长步调较慢的物种因为繁殖期较长,因此生产率会提高,但绝不可能像那些生长迅速的物种那么高。因为后者把大部分能量都用来繁殖,而非存活。”但他又说到了另一方面:“在大环264境良好的时候,快速生长的策略能使族群的数量急剧增加。但在环境不好时,这种做法就有风险。在年头时好时坏时,采取慢速生长的策略可能较为有利,尤其是在鸟类具有足够的认知能力去适应环境,以便在坏年头还得以存活的情况下。”换句话说,“这两种策略(快速发育和慢速发育)多少都有一些好处,要视环境的状况而定 1
动物并非只要有一个聪明的头脑就能无往不利。无论哪一种特质都有利有弊,甚至包括快速学习的能力在内。
动物并非只要有一个聪明的头脑就能无往不利。无论哪一种特质都有利有弊,甚至包括快速学习的能力在内。胆子大、遇到问题能够迅速采取行动的鸟类因为速度太快,做事可能就无法那么精准。
胆子较大的鸟儿往往探索的速度较快,但不那么深入;探索速度较慢的鸟儿会得到比较多的信息,并用它来采取更灵活的行动
浓雾逐渐散去,我开始能够看清山谷另一边绵延起伏的蓝岭山脉了。隔着雾气,那些山岭看起来略微泛紫。附近的树丛中传来阵阵山雀高亢的叫声。我四处漫步时,看到一只鸟栖息在一株松树上,不停地叫着,或许它正在打量我。这让我想到,鸟类体形虽小,却天赋非凡,我们委实应该敞开心胸,努力探究它们的心智之谜,并将这些美妙266的谜题放在脑海中时时思考,以提醒自己,我们所知何其有限。