本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在维也纳附近奥地利研究实验室中,一只圈养鹦鹉开始使用工具,为一个始于五十多年前坦桑尼亚森林的复杂故事增添了新的篇章。“在东非坦噶尼喀贡贝河黑猩猩保护区的三年中,我多次看到黑猩猩使用天然物体作为工具,”珍·古道尔在一篇发表在《自然》杂志上的论文中写道。“这些物体包括棍棒、茎杆、枝干和树枝,主要用于食用昆虫,以及用作‘饮水工具’和擦拭身体各部位的树叶。” 据说,当另一位著名的灵长类动物学家和古道尔的导师路易斯·利基收到她发来的激动人心的电报,描述她的发现时,他回应道:“现在我们必须重新定义工具,重新定义人,或者接受黑猩猩作为人类。”
自 1960 年代初期古道尔首次前往贡贝以来,工具使用者俱乐部的成员资格已从人类独有扩展到人类和黑猩猩,现在还包括大象、海豚、章鱼、乌鸦、渡鸦、秃鼻鸦、松鸦、澳洲野狗和狗(某种程度上)。在鸟类中,工具使用现在在鸦科动物(乌鸦、秃鼻鸦、松鸦、渡鸦)中得到了充分的证明,但在其他鸟类科中,工具使用的证据很少。
现在,一只名叫菲加罗的鹦鹉可能会为他的物种——戈芬氏凤头鹦鹉,也称为坦宁巴凤头鹦鹉或戈芬氏凤头鹦鹉(Cacatua goffiniana)——进入工具使用俱乐部铺平道路。菲加罗是维也纳大学认知生物学系圈养凤头鹦鹉群体的一部分。有一天,这只雄性鹦鹉将一颗鹅卵石从他所住鸟舍的金属丝网的开口处掉落,鹅卵石掉落到一根木梁上。菲加罗徒劳地试图用爪子捡回鹅卵石。受挫后,他飞走,捡回一小块竹子,用喙叼着,试图用它将鹅卵石推回他的围栏中。他没有成功。尽管如此,野外还没有戈芬氏凤头鹦鹉使用工具的记录,因此这种行为非常引人注目。
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但这仅仅是侥幸吗?幸运的是,一位学生观察员注意到了这种令人兴奋的行为,并将其报告给了研究人员,研究人员立即将菲加罗转移到一个新的围栏中。如果菲加罗自发地学会了如何使用工具,他们不希望其他与他一起饲养的鹦鹉通过社会学习获得这种技能(至少目前还不想)。菲加罗和一只名叫海蒂的雌性鹦鹉被放入新的围栏中,这样菲加罗就不会在社会隔离中产生压力。
在三天内的十次不同试验中,研究人员将小腰果放在鸟舍外的木梁上,就像最初观察到的鹅卵石一样。在第一次测试中,菲加罗首先尝试了一根一直放在围栏地板上的木棍,但它太短了。然后,他从一根木梁上折断了一根碎片,用喙叼着它,成功地取回了坚果。总共,他花了 25 分钟才得到他的零食。他不仅能够使用现有的工具,而且还自发地制造了它!
在第二次到第十次试验中,他的表现明显更快。他最多花了五分钟,平均花了两分半钟来制造他的工具。工具在每次试验后都从鸟舍中取出,这样他就不能继续使用同一个工具来完成任务。第二个到第五个工具,就像第一个工具一样,是通过从较大的梁上剥离木片制成的。第六个工具也是用同样的方法制成的,但太长了。在使用较长的木棍尝试一次后,菲加罗将其折成两半,然后有效地使用了它。第七个和第八个工具也是碎片。第九个工具是围栏地板上的一块竹子,不需要修改。第十个工具是鸟舍地板上的一根树枝,菲加罗将其剪了四次,然后才认为它合适。菲加罗连续十次成功地找到或制造工具来取回腰果!
来自凤头鹦鹉群体的另一只雄性鹦鹉皮聘在相同的情况下接受了测试,但从未表现出任何工具使用或修改的迹象。然而,海蒂表现出了一些希望。像菲加罗一样,她从木梁上折断碎片,并将它们插入网中,试图操纵坚果,但她从未成功。目前尚不清楚她是通过观察菲加罗学会了工具制造方法,还是独立找到了解决方案。研究人员将菲加罗的工具制造与另一种使用工具的鸟类——一只撕碎报纸来耙食物颗粒的蓝松鸦——进行了比较。
然而,真正令人兴奋的是,菲加罗是一只鹦鹉,而不是鸦科动物。它们不太可能拥有共同的工具使用祖先,因为这两类鸟类在超过 9100 万 年前就已分化。鸦科动物是筑巢者,并且有直喙。这些鸟类经常使用喙修改树枝和棍棒用于筑巢,因此工具制造的认知飞跃在解剖学和生态学上都是有意义的。然而,鹦鹉在树木中自然形成的洞穴中筑巢,并且有弯曲的喙,这使得有效地操纵棍棒变得特别困难(菲加罗通过用舌头将棍棒压在他的上喙上来做到这一点)。研究人员表示,这使得菲加罗的表现“难以用传统获得的、先前强化的行为的重组来解释”。这意味着工具使用可以在一个智力尚未通过进化明确塑造为工具使用的个体中自发发展。
作为声乐学习鸣禽,长期以来人们一直在研究鹦鹉,以深入了解语言,但现在看来,至少在某些条件下,使用工具解决问题的能力也存在于它们的认知工具包中。确定这些条件究竟是什么现在落在了研究人员身上,他们还计划研究凤头鹦鹉整个发展过程中的不同经历如何促进与工具相关的能力,以及工具使用可以通过社会学习传播到其他凤头鹦鹉的程度。
Auersperg A.M.I.、Szabo B.、von Bayern A.M.P. & Kacelnik A. (2012)。戈芬氏凤头鹦鹉工具制造和使用中的自发创新,当代生物学,22 (21) R903-R904。DOI:10.1016/j.cub.2012.09.002
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页眉和页脚照片由 Alice Auersperg 拍摄。工具图像修改自 Auersperg 等人,(2012 年)《当代生物学》。