烏鴉認知能力相當7歲兒童 能理解因果關係

鳳凰科技訊 北京時間7月29日消息，科學日報報道，伊索寓言里有烏鴉取水的故事，這個寓言通過強調獨創性的價值， 展示了認知能力往往比蠻力更有效，此外它還將烏鴉描繪為足智多謀的問題解決者。美國加州大學聖塔芭芭拉分校的比較認知學家科里納·洛根（CorinaLogan），與紐西蘭奧克蘭大學的合作者進行的最新研究顯示，鳥類的才智可能是真實存在的。她的發現被發表在期刊《公共科學圖書館·綜合》上。

鳥類的才智可能是真實存在的

洛根利用了水置換範式調查了因果關係認知。「我們顯示烏鴉能夠區別不同的水量，它們甚至可以通過一個被修改的測試，目前只有7到10歲的兒童能夠成功通過這一測試。這是在證明「鳥類能理解並處理因果關係」方面我們所能提供的最為有力的證據。

美國加州大學聖芭芭拉分校聖哲研究中心(SAGECenterfortheStudyoftheMind) 的年輕研究學者洛根與新喀里多尼亞一系列小型大鳥籠里的新蘇格蘭烏鴉合作，這些鳥籠主要是由奧克蘭大學負責運營的。「我們在野外逮到了這些烏鴉並將它們帶回大鳥籠，它們大約在5天內就習慣了鳥籠生活」，研究人員將鳥類按家庭分類分別飼養在單獨的飼養區，在生活了3-5年後這些烏鴉被釋放回野外。

將單個烏鴉帶回測試房間被證明是一項即刻挑戰。「你打開測試房間的門和鳥籠的門，期待鳥兒會飛到測試房間里。」但一個鳥籠里有四隻鳥，指定其中一隻鳥可能有點棘手。「所以我想，假設天空是極限，我可以將它們訓練成我想要的樣子。所以我開始指定其中一隻我想要測試的鳥，一直指著它直到它飛出來。我一直訓練直到非常成熟的階段，也即當我站在鳥籠外面並指著我想要的一隻鳥，它就會飛出來而其它鳥則繼續呆在籠子里。」

其中有兩隻鳥，007和凱蒂，它們尤其訓練有素，只要洛根喊它們的名字，它們就能飛到測試房間里。測試房間包含一個裝置，後者包含兩個裝了水的燒杯，水量高度相同但是一個管子寬一個管子窄。每一個燒杯蓋子的直徑被調整得相同，「問題在於，它們是否能夠察覺水量的差別？」 洛根說道。「它們是否能夠理解，當往窄管子里丟一塊石頭，水平線會上升的更高？」 在紐西蘭奧克蘭大學生物學家沙拉·傑伯特(SarahJelbert)和同事之前進行的一項研究中，鳥類並沒有選擇窄的管子。然而，在那項實驗里，烏鴉被給了12塊石頭以扔進兩個燒杯中的任意一個，給予它們足夠的機會獲得成功。

「當我們給它們四個物體，它們只能在一個管子里成功——較窄的那個，因為寬燒杯的水量永遠不可能高到一定的程度；它們將所有或者大多數物體丟進窄的燒杯里，然後獲得了食物獎勵，」洛根解釋道。「這並不是因為它們喜歡這個窄的燒杯，而是知道這個燒杯似乎更有用。」

然而，我們仍然不知道烏鴉在解決這項任務時究竟是如何思考的。它們或可能在行動之前會想像每一顆石頭掉進燒杯里所產生的效應，或者它們會使用某種認知機制。「我們仍需要更多工作，」 洛根說道。

洛根還調查了烏鴉對U形管任務的反應。烏鴉必須選擇兩套管子之一。在其中一套管子里，當烏鴉將一塊石頭扔進較寬的管子里，臨近包含食物的較窄管子里的水量會上升，這是因為兩個管子之間有一個隱藏的連介面使得水量能夠上升。而另一套管子里則沒有這樣的連接，因此朝寬管子扔石頭並不會導致臨近窄管的水量上升。

每一套管子都被標記了獨特的顏色，被試者必須注意到朝某個顏色的管子扔石頭會導致臨近小管子里漂浮的食物上升。「你必須將石頭扔進藍色的管子或者紅色的管子，因此你所需要學的是一項簡單的規則，也即紅色代表了食物，即使你並不理解其中所隱藏的因果關係。」洛根說道。

結果發現這對鴉科鳥類（包含烏鴉、大烏鴉、松雞和白嘴鴉的鳥類家族）和兒童來說都是頗具項挑戰性的任務。年齡介於7歲至10歲的兒童能夠學習這些規則，英國劍橋大學的露西.雀可(LucyCheke)和同事在2012年就發現了這一點。但可能需要嘗試幾次才能查明它的工作原理，洛根解釋道，兒童會持續的將石頭放在正確的管子里並最終獲得獎勵（在這項實驗里獎勵是可以換貼紙的代幣）。年齡為4-6歲的兒童則無法想清楚其中的原理。「他們將石頭隨機放在任何一支管子里，因此無法持續的獲得代幣。」

近期奧克蘭大學的傑伯特和同事利用了用於兒童的相同設備測試了新蘇格蘭烏鴉，但烏鴉失敗了。因此洛根和她的研究小組修改了這一設備，增加了兩個燒杯之間的距離。6個月大的凱蒂查明了其中的原理。「我並不知道它是如何通過測試的，或者它是如何理解這項測試的，」洛根說道。「因此我們並不知道烏鴉是否和兒童經歷了相同的認知過程或者決策，但現在我們有證據表明它們可以通過這些測試。」

「我們知道其中一隻烏鴉和年齡稍微大一點的兒童是一樣的，這使得我們能夠在未來的實驗里探索它們是如何解決問題的，」洛根繼續說道。利用水置換範式來研究因果關係認知只是了解烏鴉是如何解決問題的開始。這一系列實驗顯示修改之前的實驗有助於獲得更深刻的理解。

對烏鴉進行的實驗只是洛根正在進行的較大項目的一部分，這一項目旨在將烏鴉的認知能力與白頭翁的進行對比。「到目前為止，我們尚未對任何小腦物種進行相同的測試，白頭翁就是小腦物種。但它們的確很有獨創性，它們甚至有理性去注意這樣類似的因果信息。」（編譯/嚴炎劉星）

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