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今书网 -> 其他类型 -> 猫头鹰的万花筒 第186夜 鸟类（三）
- 鸟类脑子的大小和它们所采取的生殖策略有关。早成鸟（即雏鸟刚生下来时眼睛是睁开的，并且过一两天就能够离巢，这种鸟占所有鸟类的20%）的大脑比晚成鸟更大。后者出生时没有体毛，眼睛看不见，没有能力照顾自己。它们要等到长得像亲鸟一样大、羽翼丰满后才会离巢。早成鸟（例如鸻鹬类）通常一生下来就可以自己生活了。虽然它们出生时脑袋较大，出生后几天就可以自己抓虫子吃，或者跑一小段距离，但之后它们的大脑增长幅度并不大。因此到头来，它们的脑子大小还是比不上晚成鸟。
巢寄生鸟类也是如此。这类鸟［例如杜鹃、黑头鸭、响蜜䴕］为了减轻哺育下一代的负担，会在其他鸟类的巢穴里产卵。它们的幼鸟把宿主的后代赶走（例如杜鹃）或杀死（例如响蜜䴕）后不久即离巢。此时，由于它们有足够大的大脑，可以独立生活，但之后它们的大脑就不大会增长了。
为什么巢寄生鸟类的大脑这么小？近年来一直在研究响蜜䴕大脑的勒菲弗认为，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。”
晚成鸟占所有鸟类的80%，其中包括山雀、乌鸦、渡鸦、松鸦等。它们刚出生时可能大脑较小，无能为力，但它们的大脑随后便长得很大，这要部分归功于亲鸟的辛勤养育。
换句话说，自己抚养幼雏的鸟类，它们的大脑会发育得比放弃哺育的鸟类更大。鸟类脑子的大小，也和它们在长出羽毛后待在巢里，向亲鸟学习的时间长短有关。幼年期越长的鸟类，其大脑越大。或许是因为只有这样，它们才能把所有学到的东西都记下来。大多数聪明的动物幼年期都很漫长。
鸟类睡眠时也像人类一样，有着慢波睡眠和快速眼动睡眠。科学家相信：鸟类和人类的大脑之所以能长这么大，睡眠时的脑部活动模式扮演了一个关键性的角色。鸟类在一次睡眠中会经历上百次快速眼动期，但每一次很少超过10秒；人类每晚睡眠会经历好几次快速眼动期，每次大约10分钟到1小时。
对哺乳动物和鸟类而言，快速眼动期的睡眠可能对脑部的早期发育更为重要。新生的哺乳动物（例如小猫）的快速眼动期睡眠，比成年动物多得多。人类的婴儿在睡眠时，可能有高达一半的时间处于快速眼动期，而成人只有20%的时间处于快速眼动期。研究结果还显示，幼年猫头鹰的快速眼动期睡眠比成年后的时间更长。鸟类也和人类一样，在清醒时使用较多的大脑区域，在之后的睡眠中会睡得比较深沉。这也是趋同演化的结果。这一事实由德国马普学会鸟类学研究所的尼尔?腾伯格领导的国际研究小组发现。该研究利用了鸟类的一种特殊能力，即鸟类能够控制自己的睡眠状态。它们会睁开一只眼睛，只让一半的大脑进入慢波睡眠状态，另一半的大脑则仍然清醒（这是人类无法做到的）。
这么做的目的，想必是要在睡眠中注意到捕食者的侵袭（在4月一个昏暗的清晨，那几只大蓝鹭在睡觉时遭遇到一只美洲雕鸮袭击，此时这种能力就很有用了），也可能是需要在一边飞行一边睡觉的情况下辨识方向。除此以外，鸟类为了迁徙，也必须牺牲一部分的脑容量。候鸟的大脑比留鸟小，这自有其中的原因。因为大脑如果消耗太多的能量并且发育得太慢，对一只经常要旅行的候鸟而言并不划算。
此外，根据在西班牙的生态学与林学应用研究中心工作的丹尼?尔的说法，候鸟必须往返于截然不同的栖息地，因此对它们来说，先天的、与生俱来的本能行为，或许比经过学习而得到的创新性行为更有用。它们不用花太多精力搜集某个地方的信息，因为一旦这些信息到了另外一个地方后，或许就派不上用场了。
令人意外的是，即便是同一种鸟类，它们的大脑（至少是脑内的特定部位）可能也不一样。内华达大学的弗拉迪米?拉沃苏多夫和他的团队比较了10个地方的山雀，结果发现住在气候较严苛的地区（如阿拉斯加、明尼苏达和缅因州）的山雀脑内的海马体（脑内掌管空间学习和记忆的部分），比那些住在艾奥瓦州或堪萨斯州的山雀更大，里面的神经元也比较多。那些出没于美国西部山脉的北美白眉山雀——黑顶山雀强悍的“小兄弟”——也是如此。生活在高海拔地区（气候较冷、较常下雪）的北美白眉山雀大脑内的海马体比那些住在低海拔地区的同类更大。
举例来说，那些住在内华达山脉最高峰的北美白眉山雀脑内海马体的神经元数量，比那些住在650码（约594米）之下的同类多了将近1倍，解决问题的能力也更强。这也难怪，由于高海拔地区天气寒冷的时间比较长，因此那里的鸟必须储存更多的种子并且记住储存的地点。但在气候较温和的地区，由于食物终年充足，那里的鸟自然不需要这么做。
这些有着分散贮藏习性的鸟真正令人瞩目的
地方，在于它们脑内的海马体会定期长出新的神经元，以加入（或取代）旧的神经元。至于它们为何会出现这种“神经发生”的现象，目前仍然是个谜。或许是因为这样可以让鸟类在必须学习新的信息时，有新的神经元可用。也或许这个现象有助于防止新的记忆干扰旧的记忆。诚如普拉沃苏多夫所言，山雀“每天都要储存食物，再把这些食物挖出来，并且重新埋藏，尤其在冬天的时候。因此，它们必须记住旧的和新的埋藏地点”。根据“防止干扰”的概念，鸟类在记忆不同的贮藏地点时可能需要用到不同的神经元，以便将旧的事件与新的事件做个区别。
这个“神经发生”的现象已经使我们对脊椎动物（包括人类在内）的大脑产生了不同的看法。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。普拉沃苏多夫表示，现在我们已经明白，神经元改变并再生的能力以及神经元之间的连接，“使得大脑有能力自我修正，可以在每一毫秒、每一分钟或每个星期学习新的事物”。这种可塑性或许可以使得像山雀这样必须贮藏食物的鸟类，能够用有限的脑容量来适应严苛的生存环境对它们的心智所造成的挑战。
神经元所在的位置很重要。埃尔库拉诺—乌泽尔指出，大象脑内的神经元数目是人脑的3倍（它们有2570亿个神经元，而我们平均只有860亿个），但其中98%都位于它们的小脑内［这个区域可能是负责控制它们那重达200磅（约91千克），并且有着精细的感知能力和行动能力的附肢］。但另外一方面，大象的大脑皮质虽然是人类的2倍大，里面的神经元数量却只有我们的三分之一。
埃尔库拉诺—乌泽尔认54 为，这表明了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。举例来说，埃尔库拉诺—乌泽尔和她的团队发现金刚鹦鹉脑内的神经元有将近80%都位于脑内类似皮层的部分，只有20%位于小脑。该比例和大多数哺乳动物刚好相反。简而言之，埃尔库拉诺—乌泽尔等人认为，鹦鹉和鸣禽（尤其是鸦科动物）的大脑中相当于皮层的部分有大量的神经元，表明它们有“很强的计算能力”。
这或许可以说明这几个科的鸟为何能够展现出如此复杂的行为和认知能力。一派观点认为，鸟类大脑之所以变大，认知能力增强，是由于它们必须应对生态环境的挑战，尤其是与觅食有关的问题。例如，它们要如何面对严寒季节的挑战？要如何确保自己一年到头都能找到足够的食物？要如何记住自己把种子藏在了哪里？要如何获得难以取得的食物？一般认为，生活在严酷或者动荡环境中的动物具有较强的认知能力，更善于解决问题，也更愿意探索新的事物。
另一派观点认为，鸟类在社会压力的驱使下，演化出了灵活、聪明的大脑。这些社会压力包括和别的鸟相处、占领地盘及捍卫地盘、应对窃贼、找到配偶、照顾后代、分担责任等。（即便是野生鹮在迁徙途中也会轮流带队飞行，显示它们已经演化出相应的社会认知能力，即它们了解互利互惠的概念，这样全体都能从中获益。）
还有一种理论（最早由达尔文提出）认为，动物的认知能力是物竞天择的结果，也是性选择的产物。挑剔的雌鸟是否决定了某种特定鸟类的智商呢？
我们还未完全找到上述问题的答案，但乌鸦和松鸦、嘲鸫和燕雀、鸽子和麻雀都提供了一些吸引人的线索。日本某座城市的小嘴乌鸦。视频中有一只乌鸦停在斑马线上方。红灯亮时，它便会把坚果放在斑马线上，然后飞回原地等待。绿灯亮起后，如果经过的车辆把那颗坚果碾开了，它就会等红灯再次亮起时，飞下来叼走里面的果仁。如果坚果没有被碾开，它就会把坚果放到别的地方。
一只暗冠蓝鸦显然对另一只短嘴鸦慢条斯理的进食速度很不满，于是便开始对这只体形比它还大的短嘴鸦叫嚷，并从空中朝着它俯冲下来，想要把它赶走，但却无功而返。于是暗冠蓝鸦只好飞到附近的一棵树上，使劲地用喙拉扯一根枯树枝上的细枝条。好不容易把这根枝条折断，它便用喙衔着枝条的钝端（尖端朝外）飞回平台上，像使用长矛一般挥舞着细枝条，向着那只短嘴鸦刺了过去，不过偏了1英寸（约2.5厘米），没有刺中短嘴鸦的身体。当短嘴鸦返回时，它便把细枝条丢到地上。接着，短嘴鸦把枝条捡了起来，尖端朝外，又刺向了暗冠蓝鸦。暗冠蓝鸦飞走以后，短嘴鸦还衔着细枝条穷追不舍。
鸦科的鸟类是在几千万年前分成不同的谱系，但新喀鸦这一系的历史可能没有那么悠久。鲁茨认为，这种乌鸦的祖先在来到新喀里多尼亚岛之前，很可能在海上飞行了许久，而且它们很可能来自东南亚或澳大拉西亚。现代的新喀鸦不太会飞，往往只能在各个栖木之间做短距离的飞行，当它们必须飞到较远的地方时，动作往往缓慢而吃力。
但鲁茨认为，它们的祖先既然能够来到这座小岛，就表示它们当时可能很善于飞行，要不就是运气很好。此外，它们很可能是在几百万年前来到这座岛屿之后，才逐渐演化出制作和使用工具的高超能力。至于天敌，无论在地上还是天上，新喀鸦的对手都不多。岛上确实有一些会飞的掠食者，如啸鸢、游隼和白腹鹰，但一般认为这几种鸟通常都不致对它们构成威胁。此外，岛上几乎没有蛇（只有会挖地道的盲蛇，但它们都住在邻近主岛的小岛上），也没有原生的肉食性哺乳动物，只有9种本土的蝙蝠（它们是许多雨林树木主要的种子传播者）。
当年库克来到这座岛屿时，根据他心爱的苏格兰的一个地区的名字，将该岛取名为新喀里多尼亚岛，并带来了两只狗，作为送给卡纳克人的礼物。但这并不是个好主意，如今岛上到处都可以看到猎狗和其他入侵物种，例如猫和老鼠。那些狗已经杀死了许多鹭鹤，但对乌鸦倒不构成什么威胁。
竞争对手和掠食者稀少所造成的影响是，乌鸦们无须时刻保持警觉。换句话说，它们有时间可以从容安心地用枝条和叶子制造工具，尽情戳弄、探测、撕咬，而不必提防对手或敌人进犯。同时，它们的童年也会过得比较悠闲，因此小乌鸦们可以安心在父母亲的监督下尝试制造工具。长期下来，它们自然可以逐渐精进技艺，而且在此过程中也无须挨饿。小乌鸦并不是一离巢就可以制造出完美的工具。
若干证据表明，它们天生就像拟䴕树雀一样，有使用工具的倾向。曾有实验发现，被关在笼子里的小乌鸦即使没有成鸟陪伴，也可以自行学会制造和使用简易的棒状工具。但如果要制造比较复杂的工具，显然就需要成鸟的示范或教导。
人类和新喀鸦的觅食技术都很高明，未成年时，依赖父母养育
的时间也很长，这显示二者之间可能有因果关系。这种理论被称为早期学习假说。或许生物之所以多花时间学习，是为了掌握制造工具的技能，因此青少年期必须更长。就这方面而言，新喀鸦可以提供一个很好的模型，让我们得以探讨工具使用对生物（包括鸟类和人类）的演化所造成的影响。太平洋地区有许多生活环境类似、也有露兜树叶可用的乌鸦并不会制造工具。以新喀鸦的亲缘物种——分布于澳大利亚东北部的澳洲鸦为例，这种乌鸦的生活环境里，到处都是澳洲天牛的幼虫，而且也没有竞争对手和它们抢夺这些营养丰盛的食物。但它们并未想出用工具把这些虫子挖出来的方法；所罗门群岛的白嘴乌鸦（Corvus woodfordi ，它们可能是和新喀鸦血缘最近的一个种）也是这样。