乌鸦认知能力相当7岁儿童 能理解因果关系

凤凰探索

    凤凰科技讯 北京时间7月29日消息，科学日报报道，伊索寓言里有乌鸦取水的故事，这个寓言通过强调独创性的价值， 展示了认知能力往往比蛮力更有效，此外它还将乌鸦描绘为足智多谋的问题解决者。美国加州大学圣塔芭芭拉分校的比较认知学家科里纳·洛根（Corina Logan），与新西兰奥克兰大学的合作者进行的最新研究显示，鸟类的才智可能是真实存在的。她的发现被发表在期刊《公共科学图书馆·综合》上。

    洛根利用了水置换范式调查了因果关系认知。“我们显示乌鸦能够区别不同的水量，它们甚至可以通过一个被修改的测试，目前只有7到10岁的儿童能够成功通过这一测试。这是在证明“鸟类能理解并处理因果关系”方面我们所能提供的最为有力的证据。

    美国加州大学圣芭芭拉分校圣哲研究中心(SAGE Center for the Study of the Mind) 的年轻研究学者洛根与新喀里多尼亚一系列小型大鸟笼里的新苏格兰乌鸦合作，这些鸟笼主要是由奥克兰大学负责运营的。“我们在野外逮到了这些乌鸦并将它们带回大鸟笼，它们大约在5天内就习惯了鸟笼生活”，研究人员将鸟类按家庭分类分别饲养在单独的饲养区，在生活了3-5年后这些乌鸦被释放回野外。

    将单个乌鸦带回测试房间被证明是一项即刻挑战。“你打开测试房间的门和鸟笼的门，期待鸟儿会飞到测试房间里。”但一个鸟笼里有四只鸟，指定其中一只鸟可能有点棘手。“所以我想，假设天空是极限，我可以将它们训练成我想要的样子。所以我开始指定其中一只我想要测试的鸟，一直指着它直到它飞出来。我一直训练直到非常成熟的阶段，也即当我站在鸟笼外面并指着我想要的一只鸟，它就会飞出来而其它鸟则继续呆在笼子里。”

    其中有两只鸟，007和凯蒂，它们尤其训练有素，只要洛根喊它们的名字，它们就能飞到测试房间里。测试房间包含一个装置，后者包含两个装了水的烧杯，水量高度相同但是一个管子宽一个管子窄。每一个烧杯盖子的直径被调整得相同，“问题在于，它们是否能够察觉水量的差别？” 洛根说道。“它们是否能够理解，当往窄管子里丢一块石头，水平线会上升的更高？” 在新西兰奥克兰大学生物学家沙拉·杰伯特(Sarah Jelbert)和同事之前进行的一项研究中，鸟类并没有选择窄的管子。然而，在那项实验里，乌鸦被给了12块石头以扔进两个烧杯中的任意一个，给予它们足够的机会获得成功。

    “当我们给它们四个物体，它们只能在一个管子里成功——较窄的那个，因为宽烧杯的水量永远不可能高到一定的程度；它们将所有或者大多数物体丢进窄的烧杯里，然后获得了食物奖励，”洛根解释道。“这并不是因为它们喜欢这个窄的烧杯，而是知道这个烧杯似乎更有用。”

    然而，我们仍然不知道乌鸦在解决这项任务时究竟是如何思考的。它们或可能在行动之前会想象每一颗石头掉进烧杯里所产生的效应，或者它们会使用某种认知机制。“我们仍需要更多工作，” 洛根说道。

    洛根还调查了乌鸦对U形管任务的反应。乌鸦必须选择两套管子之一。在其中一套管子里，当乌鸦将一块石头扔进较宽的管子里，临近包含食物的较窄管子里的水量会上升，这是因为两个管子之间有一个隐藏的连接口使得水量能够上升。而另一套管子里则没有这样的连接，因此朝宽管子扔石头并不会导致临近窄管的水量上升。

    每一套管子都被标记了独特的颜色，被试者必须注意到朝某个颜色的管子扔石头会导致临近小管子里漂浮的食物上升。“你必须将石头扔进蓝色的管子或者红色的管子，因此你所需要学的是一项简单的规则，也即红色代表了食物，即使你并不理解其中所隐藏的因果关系。”洛根说道。

    结果发现这对鸦科鸟类（包含乌鸦、大乌鸦、松鸡和白嘴鸦的鸟类家族）和儿童来说都是颇具项挑战性的任务。年龄介于7岁至10岁的儿童能够学习这些规则，英国剑桥大学的露西.雀可(Lucy Cheke) 和同事在2012年就发现了这一点。但可能需要尝试几次才能查明它的工作原理，洛根解释道，儿童会持续的将石头放在正确的管子里并最终获得奖励（在这项实验里奖励是可以换贴纸的代币）。年龄为4-6岁的儿童则无法想清楚其中的原理。“他们将石头随机放在任何一支管子里，因此无法持续的获得代币。”

    近期奥克兰大学的杰伯特和同事利用了用于儿童的相同设备测试了新苏格兰乌鸦，但乌鸦失败了。因此洛根和她的研究小组修改了这一设备，增加了两个烧杯之间的距离。6个月大的凯蒂查明了其中的原理。“我并不知道它是如何通过测试的，或者它是如何理解这项测试的，”洛根说道。“因此我们并不知道乌鸦是否和儿童经历了相同的认知过程或者决策，但现在我们有证据表明它们可以通过这些测试。”

    “我们知道其中一只乌鸦和年龄稍微大一点的儿童是一样的，这使得我们能够在未来的实验里探索它们是如何解决问题的，”洛根继续说道。利用水置换范式来研究因果关系认知只是了解乌鸦是如何解决问题的开始。这一系列实验显示修改之前的实验有助于获得更深刻的理解。

    对乌鸦进行的实验只是洛根正在进行的较大项目的一部分，这一项目旨在将乌鸦的认知能力与白头翁的进行对比。“到目前为止，我们尚未对任何小脑物种进行相同的测试，白头翁就是小脑物种。但它们的确很有独创性，它们甚至有理性去注意这样类似的因果信息。”（编译/严炎刘星）