他们的身体是灰色的,有黑色的翅膀和长长的嘴巴,每当种子成熟时,它们就会轻装前行,穿过树林,为即将到来的严冬储存食物。这是克拉克星鸟。克拉克星鸟每年至少能在2500个不同的地方储存22,000到33,000颗种子。一年后,他们还能找到储存谷物的三分之二。为什么这些小家伙表现得这么优秀?几十年来,鸟类学家一直在寻找答案。
早在30年前,一些鸟类学家就发现了相当多的鸟类,包括猫头鹰、乌鸦、美洲山雀和山雀,都具有储存和准确获取过冬食物的非凡能力。一些鸟类学家初步推测鸟类的这种能力可能与它们的大脑有关(尽管鸟类的智力水平与人类相比非常低)。然而,事实并非如此。
克拉克星鸟是顶级食品储藏专家之一。它每年可以从数千个不同的地方找到以前隐藏的食物。很难想象这些智商相对较低的鸟类是如何记住它们把食物储存在哪里的。生物学家推测,这些鸟在储存食物时可能遵循几个简单的规则,比如把东西藏在它们最喜欢的地方,以备将来寻找。
20世纪60年代末,美国科学家研究了生活在亚利桑那州北部的猫头鹰和星鸟。他们发现,海鸟喜欢在旧金山的许多山峰之间飞行,并把从25公里外带回的食物储存起来,通常放在成排的树前。更令人惊讶的是,一旦这些鸟类发现自己被跟踪,它们甚至可以创造一些虚假的存储空间。
1977年,科学家把研究地点搬到了实验室。他们饲养海鸟,把食物储存在人工建造的鸟舍里,让它们在没有干扰的情况下把多余的食物储存在一大片沙地上,然后把海鸟带走,清空它们储存的食物,再让它们回来吃。结果,这些鸟就像被击中一样,拒绝再储备食物。
随后,科学家们把实验对象换成了克拉克星鸟。他们首先让一些克拉克星鸟有机会在相同的沙地上多次储存多余的食物,发现这些克拉克星鸟倾向于选择不同的储存地点。然后研究人员移除了所有储存的食物,并人为地移除了沙子上留下的所有痕迹。结果表明,在不到半小时的时间内,鸟类仍能准确锁定之前的储藏区域,准确率在60% ~ 90%之间。
为了得到准确的测试结果,研究人员特地制作了一个长约15米、宽约10米的长方形地板,在上面打330个楔形的洞,让鸟儿们可以把食物藏起来。结果,这些鸟仍然可以找到食物的确切位置。这说明鸟类不只是像人们猜测的那样撞来撞去运气好,而是有意识地寻找食物,否则准确率不会那么高。更有趣的是,科学家们让一名研究生参与了实验。他自己把种子藏起来,30天后开始寻找,结果只找到了一只鸟通常能找到的种子总量的一半。越来越多的证据表明,鸟类在储藏食物时具有强烈的空间方向感。
为了证明一些鸟类能进行记忆,研究者特意设计了一个试验。他们选择鹣鸟为试验对象,让鹣鸟把煮过的蠕虫和坚果藏在沙盘中。5天过后,研究人员有意让其中一部分鹣鸟知道埋在沙里的蠕虫变质了,然后又悄悄地用新鲜的蠕虫把变质的替换掉。结果发现,如果在鹣鸟刚埋藏好蠕虫和坚果后便允许它们觅食,那么所有的鹣乌都无一例外地首先从藏蠕虫的地方下手。如果在5天过后才允许它们觅食,那么之前不知道蠕虫已变质的鹣鸟仍以蠕虫为首选,而之前知道蠕虫已变质的鹣鸟则全部选择了坚果。这个试验说明,这些小鸟跟人一样,也能够记住过去曾经经历的事件细节,比如时间、地点及发生了什么。
鸟类在记忆方面还具有类似于人类的灵活性。在随后的试验中,研究者让鹣鸟同时在两个沙盘里储藏易腐坏的蟋蟀和持久不变的坚果,然后把其中一个沙盘里的蟋蟀换成变质的蟋蟀。随后,研究者先让鹣鸟在没动过手脚的沙盘里寻找余粮,然后再让它到埋有变质蟋蟀的沙盘里觅食。结果发现,小鸟在获取新信息之后,便学会了将随后的储藏重点集中在能长久保存的坚果身上
为了证明鹣鸟同样具有想像与预测未来的能力,研究者设计了另一套试验。研究者刻意挑选一些曾犯下偷窃同伴食物劣行的鹣鸟作为试验对象,并让这些“品行不端”的鹣乌和没有“前科”的鹣鸟一起储藏食物。在各自不受干扰进行余粮储备的情况下,它们都不会试图更改储藏地点。但是当研究者刻意安排其他鹣鸟观摩储存过程时,没有偷窃经历的小鸟仍不知道转移食物,而那些“品行不端”的鹣鸟则会立马取出存粮,另找地方藏匿。
目前,研究人员还不确定鸟类的这些行为是否表明它们具有与人类相同的记忆能力,但他们指出,鸟类和人类在记忆方式上可能有一些共同之处。
有科学家在研究中发现,不同种类的鸟储藏并重新找回食物的能力不同。比如,在星鸟和黑头美洲山雀家族里就存在不少“逍遥派”——好像存粮过家家似的,有的在储藏食物数小时之后就迫不及待翻找出来,有的根本就不储藏。对于有为未来应急而储藏食物习惯的美洲山雀,如果生活地区不同,其能力有高低之分。例如,生活在北部阿拉斯加地区的美洲山雀明显比生活在西部科罗拉多州的要更胜一筹,这极有可能是因为北部生活条件更恶劣,因而迫使阿拉斯加美洲山雀进化出了更好的储藏技能。
在极端恶劣的气候条件下很难找到充足的食物供应,因此高超的储存和记忆能力可以为生活在恶劣环境下的动物提供长期的保护,使其顺利度过冬季。研究人员从阿拉斯加南部和温和的科罗拉多低地捕获了黑头山雀,并将它们带回实验室进行对比研究。研究人员为他们提供了相同的生活环境和相同数量的食物,并允许他们住在同一个房间。在为期45天的试验中,阿拉斯加山雀在储存和提取种子方面的表现优于科罗拉多州山雀。前者存储的种子总数是后者的两倍,而成功检索每个种子所需的时间仅为后者的四分之一。当然,这些现象并不意味着阿拉斯加山雀在智力的其他方面更优越,因为在随后的实验中,不同种类的食物与不同的颜色相联系,它们的表现几乎没有什么不同。
科学家解剖了两种山雀的大脑,发现在阿拉斯加山雀的大脑中,与记忆有关的海马体确实更大。科学家指出,这可能是支持环境选择理论的有力证据,而北方较困难的生活环境有助于当地鸟类储存越冬食物的卓越能力。研究人员还发现,在严冬期间,山雀血液中的一种与压力有关的激素水平翻了一番,而这种激素恰好在储存和寻找过冬食物的竞争中表现最好。研究人员特意挑选了一些储存食物的山雀,给它们注射了两倍以上的应激激素。他们发现他们只花了一半的时间来回收储存的食物。由此可以推断,相关激素在体内的生长也可以增强记忆效果。
鸟类的大脑似乎具有意想不到的研究价值。鸟类研究也可以扩展到自然选择。在适者生存的自然选择过程中,最快最强的可能最容易生存,所以最聪明的也应该属于此列。