动物也聪明:使用工具棒棒哒!(上)
是什么将人类与动物区分开来?直到20世纪60年代,人们还普遍认为使用和制造工具是人类区别于其他动物的基本特征。当珍·古道尔在非洲研究黑猩猩种群时发现一只黑猩猩把一片草放到白蚁堆的一个洞里的时候,这种观点被颠覆了。原来这只黑猩猩是在“钓”白蚁。白蚁会用他们强大的下颚咬住入侵的草叶,结果被黑猩猩取出来吃入肚中。随后,在许多黑猩猩种群中都观察到这种钓白蚁行为。
事实上,除了我们人类,黑猩猩是最多才多艺的工具使用者:用石头砸开坚果、用石块和木头将水果切成方便食用的小块、用木棍对付猛兽保护自己、用咀嚼过的叶子当海绵来收集水、将木棒磨尖伸到洞里捕捉睡眠中的丛猴,等等。自从古道尔发现这一系列现象之后,越来越多的物种被发现能够使用和打造工具,比如,大猿类的矮黑猩猩和红毛猩猩会用很大的树叶作为雨伞,来保护自己不受日晒雨淋。
自然界的神奇不止于此,还有更为令人惊讶的动物使用工具的例子。2004年有学者观察到一只雌性大猩猩用木棍来试探一个新水塘的水深。它对工具的使用有着明确的意图:最初,它并没有拿木棍,而是直接用双腿涉水进入水塘,但是水很快淹到它的腰部;随后,它转身离开水塘,找来一支木棍,重新涉入水中,用木棍试探它前面的水有多深,或是池塘下的地面有多坚硬。
进化树上离我们最近的邻居具有一定的使用工具的技巧,这已经不足为奇了。实际上,很多其他的灵长类也使用工具。有人发现海豚会把海绵放到自己鼻子的末端,这样在沙中觅食时能保护鼻子不受损伤;更奇妙的是,海豚还会用空的海螺壳来捕鱼。大象能折下小树枝,来拍打身上那些象鼻难以够到的部位的苍蝇。
为什么我们对这些动物使用工具不觉得惊奇呢?答案是这些动物的脑具有一定的共性,即相对体型大小来说,它们的脑容量很大。鸟类也具有一定的制造和使用工具的能力,其中南太平洋新喀里多尼亚岛上的新喀鸦是最典型的一个例子。
在一个实验中,研究人员将新喀鸦喜欢的食物放在一个比它们的喙要长的玻璃管的底部,其中一只新喀鸦居然将金属丝弯成一个小钩,将玻璃管放倒后取出食物。
另一个实验中,新喀鸦需要用一根短木棍从一个盒子里取出一根长木棍,只有用这根长木棍才能从另一个盒子里弄回它们喜欢的肉食。这也就是所谓的“元工具”任务,用一种工具获得另一种工具,属于非常复杂的问题。然而,新喀鸦能在相对较短的时间里想出解决策略,并且按合理的顺序来执行。更重要的是,它们并不是通过反复试验,从失败中找到解决办法。7只新喀鸦中有4只第一次尝试就成功解决了这个难题!
当把长木棍和短木棍的位置互换时,它们从不会尝试去取出短木棍,而是带着长木棍直奔装食物的盒子。新喀鸦的表现,与黑猩猩和大猩猩在类似实验中的表现不相上下。
进一步的研究发现,新喀鸦和其他有使用工具能力的鸟类如鹦鹉等,相对于其体型来说,它们的脑容量特别大。因此,脑容量和使用工具之间的联系似乎是显而易见的。对工具的使用,需要有复杂推理的能力以及预见某一特定行为所会引起的后果的能力。
尽管我们无从了解动物的想法,但使用工具的动物,其行为具有一个非常明确的目的。黑猩猩确实是在“钓”白蚁,而非随意地把草叶戳到洞里。新喀鸦有步骤地先去取长木棍,其最终意图是得到食物。只有当动物具备足够大的大脑来进行必要的复杂推理时,这些行为才看起来是可行的。
那么,如果我问你,你认为最新加入使用工具俱乐部的动物可能是哪一种,大概鳄鱼不会在你的备选名单上。鳄鱼和短吻鳄在脑容量方面并没有得到造物主太多的厚爱。一只体重约300千克的巨大短吻鳄,脑却只有核桃大小,重量不到10克;相比之下,体重大约70千克的人类,脑的重量高达1300克。
当然,脑容量不是衡量脑功能的惟一指标,神经元的数目、神经连接以及脑皮层表面的折皱程度等,与脑的功能和智力关系更为密切。然而,即便是比较上述几个因素,鳄鱼和短吻鳄(其实是所有爬行类)也绝排不到前列。几乎所有的鸟类和哺乳类都会表现出某种形式的亲代抚育行为,而只有不到5%的爬行类具有此种行为。因此,最近迪内茨及同事们关于鳄鱼和短吻鳄使用工具的报道,着实令人大吃一惊。
未完待续