精明能幹的烏鴉
２０００年的一項研究表明，一種鳥類———渡鴉具備非凡的能力。它們能夠利用邏輯推理來分析和解決問題，能夠辨別和記住包括同類和人類在內的不同個體，還能預測其他個體可能作出的反應。可以說，它們的某些能力已經接近甚至超過了傳說中的類人猿。
在美國北方森林中，一位獵人發現，在雪地上一具河狸（ｂｅａｖｅｒ）屍體旁邊。有隻渡鴉（Ｃｏｒｖｕｓｃｏｒａｘ，一種鴉科鳥類，中國俗稱老鴰、渡鳥）兩腳朝天，在地上不停地打滾；一位生物學家艱難地爬上懸崖，給尚未離巢的渡鴉雛鳥套上標記環，而它們的父母則從上麵不斷拋下鬆散的石頭；遠處小木屋旁，一隻孤獨的渡鴉高聲鳴叫，一個被叫聲驚動的人抬頭張望，發現隱蔽處一隻美洲獅（ｃｏｕｇａｒ）正要向自己撲來。
估計那３個人都以為自己知道渡鴉在幹什麼———獵人認為渡鴉假裝自己中毒了，誘騙其他渡鴉離開，從而獨享河狸屍體；生物學家認為那對渡鴉試圖用石頭攻擊他，想把他趕走；而小木屋旁的人則認為渡鴉是在提醒自己逃命。
以上各種假設並非完全不可信，但我們這些熟悉渡鴉的人，多半會提出其他可能性更大的解釋：渡鴉也許是最喜歡嬉戲的鳥兒，它們經常打滾，顯然是以此為樂；當食肉動物靠近它們的巢穴時，它們常常都要憤怒地敲擊，發出響聲；渡鴉還會把食肉動物引向自己不能戰勝的潛在獵物，所以，渡鴉可能正在把美洲獅引向木屋旁的那個人。
渡鴉的故事不勝枚舉，許多故事都表明渡鴉聰明絕頂，但是並沒有提供什麼實質性的證據。渡鴉有許多不可思議的行為———例如，它們常常把大塊板油弄成小片，便於搬走這些食物；它們精確地堆砌餅幹，是為了能帶著整堆餅幹飛走；它們巧妙地處理兩個炸麵圈，為了能將兩塊食物同時帶走；它們製造埋藏食物的假象，來誤導偷竊者……然而，這一切都無法證明渡鴉能夠有意識地思考，並作出選擇，采取最適當的行動。
僅靠觀察畢竟無法排除其他可能性，例如，本能或通過機械學習（即死記硬背的學習方式）而完成特定行為。實際上，直到２０世紀９０年代，大概僅有一項細致的科學實驗暗示，渡鴉具有與我們人類相似的邏輯推理能力。這項研究就是原德國哥尼斯堡動物學研究所的奧托·克勒（ＯｔｔｏＫｏｅｈｌｅｒ）在１９４３年公布的係列實驗。克勒揭示，通過訓練，他養的１０歲寵物渡鴉Ｊａｋｏｂ可以數到７。他的訓練方法是，讓渡鴉從若幹容器當中的一個容器下麵取回食物，每個容器的蓋子上麵都標注著個數不同的點。不過，過去幾年的有關研究最終提供了一些確鑿證據，證明渡鴉的確是智慧動物，因為它們能利用邏輯推理來解決問題。此外，我們驚訝地發現，渡鴉甚至能夠辨別不同的個體。這種能力與人類的辨識能力十分相似，如果沒有這種能力，我們就無法形成社會（最多隻能形成類似昆蟲那樣的小群落）。
渡鴉並不是被冠以“聰明”頭銜的唯一一種鳥類。過去２０年的大量研究成果表明，渡鴉的一些鴉科親戚（包括個頭更小的烏鴉、鬆鴉、喜鵲和星鴉）都具備令人驚訝的聰明才智。某些鴉科鳥類在這方麵的能力似乎能與類人猿媲美，甚至有過之而無不及。例如，星鴉（ｎｕｔｃｒａｃｋｅ）具有非凡的記憶能力，能記住數以千計的食物埋藏地點，這樣的能力足以挑戰大多數人；新喀裏多尼亞烏鴉能夠利用樹葉製作工具，並用這些工具取出木頭縫隙中的美食———昆蟲幼蟲。不過，這種非凡的技藝究竟取決於天生的本能還是機械學習，取決於記憶（過去經曆的經驗教訓）還是推理（選擇大腦中的方案並進行評價），目前研究人員還不清楚。
為了分辨到底哪種解釋更合理，科學家們設計了許多實驗。在第一次實驗中，科學家們利用拴在繩索上的食物考驗渡鴉：為了獲得美食，渡鴉必須在棲木上俯身，用嘴喙咬住繩索，不停地把繩索往上拉，將拉上來的繩索放到棲木上，用腳踩住繩索，施以適當的壓力，防止繩索滑落，然後鬆開嘴喙，再次俯身，連續重複上述動作６次以上。實驗發現，一些成年渡鴉會花數分鍾時間觀察情況，然後一舉成功，僅用３０秒就完成了這麼多步驟，它們事先未做什麼準備，也沒有犯錯。在實驗室中訓練動物完成一係列動作時，通常采用的方式是：一旦動物正確完成“規定動作”，就會得到食物獎賞，而出現失誤，則要受到電擊的懲罰。這種方式訓練出來的動物，根本不需要了解單一行為對總體結果有什麼影響，就能順利完成一整套動作。然而，這些實驗動物並沒有在野外遇到過這項任務，不可能根據過去的經驗教訓了解該如何完成任務。因此，最簡單的解釋就是，渡鴉設想了各種可能的辦法，並構思出了必須采取的步驟。
羽毛剛剛長出一兩個月的渡鴉雛鳥無法勝任這種複雜工作。１歲的渡鴉平均需要６分鍾才能解決上述難題，在此期間，它們會試驗各種可能辦法，例如飛向食物，試圖撕斷繩索，用嘴喙啄動繩索，猛拉和扭曲繩索等。
在拉繩索的一係列動作中，沒有哪個步驟可以得到食物獎賞，要獲得食物，渡鴉必須完成整套動作。不過，有人可能會爭辯說，每個步驟都能讓渡鴉得到“精神”回報，從而促使它繼續完成下一步動作，因為食物越來越近了；他們還說，渡鴉並不一定知道每個動作都會讓它離最終的願望（即得到食物）越來越近。但是，這種解釋站不住腳。如果每個步驟都要通過反複試驗學習才能學會，那麼就需要無數次試驗。拉繩索的一係列動作可能需要耗時數月的訓練時間。但試驗中卻並沒有出現這種情況。渡鴉的行為表明，它們好像知道自己在幹什麼。
不過，隻有當渡鴉的行為合乎邏輯時，我們才能確定它們了解自己在做些什麼。例如，如果渡鴉知道它們在幹什麼，那麼它們也應當知道自己已經做了什麼。舉個例子，它們應當知道，在把繩索上的食物拉上來之後，食物依然被繩索係在棲木上。為了弄清它們是否了解這些情況，在渡鴉把食物拉上棲木之後，科學家們發出噓聲把它們從棲木上轟走。如果渡鴉放下食物，人們就認為它們知道食物還被係在棲木上；如果它們帶著食物飛走（繩子會把食物從它的嘴喙裏扯出來），那麼它們就不知道這種情況。大多數渡鴉會扔下食物，但是一旦拴在繩索上的食物隻是放在（而沒有拴在）棲木上，它們總是會帶著食物一起飛走。
了解自己的行為，就很少需要或根本不需要試驗，而反複試驗學習則不需要任何邏輯推理能力。因此，科學家們設計了其他的試驗方案，以確定渡鴉是否可能憑借隨意動作，碰巧解決了把食物拉上來這一挑戰，而實際上卻缺乏邏輯推理能力。這次，他們給沒有參與過試驗的渡鴉設置了相似的難題，不過為了把食物拉上來，渡鴉必須把越過橫杆的繩索向下拉才行。他們希望在渡鴉看來，這種做法是不合邏輯的。
在這種情況下，渡鴉仍然心係食物。它們研究裝置，用嘴喙啄動繩索，或使勁拉動繩索，偶爾能使食物靠近一點點，然而它們很快又放棄了。盡管以前那套拉、踩、鬆的標準動作能夠讓它們輕易得到食物，但是這次卻沒有一隻渡鴉成功拿到食物。因此，科學家們認為，渡鴉能夠在第一次實驗中，很快掌握拉繩索取食物的全套動作，僅僅是因為那是符合邏輯推理的。顯然，渡鴉有能力在自己的大腦裏對行為進行檢驗，並預測其後果。大多數動物都缺乏這種能力，或者能力極為有限，生物適應性可以充分解釋這一現象。
一些異常精確的行為可以在大腦比針尖還小的動物中代代相傳，這一過程仍是生物學上一大謎案。例如，一種黃蜂一出生就開始熟練地製作糊漿，用來精確構建巢穴；另一種黃蜂則利用泥土製作形狀完全不同卻也非常特別的泥土巢穴。與此類似，各種鳥類也先天遺傳了精確製作鳥巢的本能。所有家燕（ｂａｒｎｓｗａｌｌｏｗ）都用泥土在架上築巢，風幹後會變得異常堅硬；崖燕（ｃｌｉｆｆｓｗａｌｌｏｗ）則用泥土建造形如烤爐的巢穴，隻留出一個小小的圓形入口。
這些十分複雜的行為都不是通過學習而獲得的，也沒有依賴於思維（雖然學習和思維可以改變某些先天遺傳行為）。我們都知道，思維和邏輯非常不可靠，有可能造成許多嚴重後果。現在，最大的問題在於，如果行為能如此精確地編碼和遺傳，那麼為什麼一些動物（包括我們人類）還會陷入糊塗的境地呢？為什麼它們沒有像大多數動物那樣一生下來就被賦予“正確行事”的能力，隻能在經曆了許多事情，甚至釀成大錯之後才變聰明呢？
通常的答案是，這類動物是在不可預測的複雜環境中進化出來的，在這種環境中預先設定某種行為是不恰當的。如果一種動物能辨別不同的個體，而與它一起生活的其他動物也能反過來辨別這種動物的不同個體。那麼這種環境對每個個體來說確實都非常複雜。因此，能辨別個體的動物之間的群居生活，常常被視為智慧進化的動力：在這種環境中，其他個體已經成為主要的環境因素，因此預測其他個體反應的能力就變得極為重要了。這些觀點引導著我們去思考渡鴉的群居環境，試圖理解渡鴉會比其他大多數動物變得更加聰明的原因。
渡鴉的進化曆史表明，它們必須適應不斷變化的環境。渡鴉基本上是機會主義者，雖然它們也從事一些捕食活動，但已經演變成專門靠其他動物捕殺的獵物為生的動物了。為渡鴉提供食物的食肉動物行為難測，也可能置渡鴉於死地。通過反複試驗的方法形成條件反射，似乎要付出生命的代價，因為一次錯誤就可能讓渡鴉喪命；完全按照天生的本能反應應對捉摸不定的食肉動物，可能同樣危險。
渡鴉之間爭奪食物的方式，也需要它們應對不斷變化的環境。幾對地頭蛇似的渡鴉試圖獨霸食物來源，而為數眾多的小渡鴉和弱勢渡鴉的對策則是聯合起來，共同對抗地頭蛇。值得注意的是，渡鴉群體為了獲得食物而采取的相同行為，利用數量優勢去降低危險程度的生活習性，都使資源爭奪更加白熱化。
食肉動物能夠提供豐盛的食物，但它們很快就會把食物吃光。越早參與食物爭奪，獲得的食物回報就越多，它們寧可在食肉動物還在進食的時候就靠上去分一杯羹。為此，渡鴉必須能夠預測食肉動物的行為，例如，食肉動物是否有可能發起攻擊，什麼時候發起攻擊，食肉動物能跳多遠，如何分散它的注意力等。在渡鴉打食物的主意之前，就必須胸有成竹，貿然行動隻能招來殺身之禍。
實際上，幼年的渡鴉會用更加安全的方式來“體驗生活”。它們不必為食物操心，但還是會經常接觸狼和其他大型食肉動物，降落到這些動物附近，咬它們的屁股，從而“測試”這些動物的反應。這種行為不太可能是深思熟慮的結果，而是渡鴉的一種“嬉戲”方式。大量相關的科學文獻將這種“嬉戲”定義為沒有任何立竿見影的效果，但是通常都具有一種終極功能的行為。這種行為並非故意為之，卻是十分有用的。
甚至連幼鴉都認識到，去咬食肉動物是危險的（它們在咬的時候會表現出恐懼）。因此，肯定是天生的本能刺激它們從事這種活動，因為危險的嬉戲最終有助於生存。這種行為大概會給它們提供經驗，從而判斷自己可以在離食肉動物多遠的地方嬉戲。通過這種挑釁行為，渡鴉很快就認識到哪些動物值得信任，哪些距離是安全的。另一方麵，渡鴉經常出現在食肉動物周圍，這些大型動物就逐漸習以為常，不再理會渡鴉了。但是，與危險的食肉動物共舞，隻是為了最終獲得豐富食物而采取的一種手段而已。
食物來源常常稍縱即逝（例如，美國緬因州叢林中，鹿的屍體在一兩天內就被吃得精光），這就促使動物先將食物搬走，然後獨自享用。同其他鴉科鳥類一樣，渡鴉也會埋藏食物。在爭奪一具屍體的時候，渡鴉忙著搬走一塊又一塊食物，將它們掩藏起來，並用一些雜物加以偽裝，使其他動物根本看不出來。此外，像其他許多鴉科鳥類那樣，渡鴉能夠準確記住無數埋藏食物的地點，並且在數小時或數日之內取用這些食物。與大多數埋藏食物的鳥兒不同的是，渡鴉還會仔細地觀察競爭對手的埋藏行為，不僅記住自己埋藏食物的準確位置，而且還記下它們所見到的其他渡鴉埋藏食物的準確位置。
了解到與食肉動物共舞，明顯有助於渡鴉學會審時度勢，並采取相應行動之後，科學家們決定設計實驗，檢驗嬉戲是否真正有助於幼鴉獲得靈活多變的能力。埋藏食物的行為給這項研究提供了極大方便。科學家們還模擬森林的自然狀況，設計了一座大型鳥舍，為實驗提供了方便的場所。
實驗發現，與以前看到的情況一樣，渡鴉在埋藏食物的時候都相互回避。它們偏愛單獨埋藏食物，或者用樹木、石頭擋住其他渡鴉的視線。埋藏食物的渡鴉還試圖趕走潛在的偷竊者。實驗還發現，這些埋藏食物的技能起源於天生的嬉戲行為，這種行為會刺激它們的玩伴作出回應，使渡鴉學會如何采取適當的應對措施。這種學習過程在幼鴉離開鳥巢後不久就開始了，它們會和兄弟姐妹們一起，跟著父母學習如何辨別種類繁多的小食物，例如昆蟲和果實。
鳥巢中的幼鴉以及離巢才幾天的幼鴉，會用嘴喙操控各種物品，喜歡挑逗狼的尾巴。這種行為被確定為嬉戲，因為它沒有帶來任何立竿見影的好處，卻需要花費時間和精力，或承擔風險。實質上，這些物品和狼的尾巴都是“玩具”。在用一窩馴化的渡鴉進行的實驗中，科學家們擔當起母鴉的職責，每天引導幼鴉。幼鴉總是忙於啄動細枝、樹葉、花朵、鬆果、鵝卵石、煙蒂、硬幣和其他物品，這些東西是科學家們“種植”在地裏的。數天後，幼鴉基本忽略了不可食用的物品，而急於尋找可以食用的物品。嬉戲似的物品控製行為為它們積累了認識環境的經驗。在這一階段，幼鴉通常仍由母鴉提供食物，所以它們能夠無憂無慮地從事這些明顯沒有價值的事情，這些行為的好處隻有在日後才顯現出來。
在幼鴉學習辨別可以食用和不可食用的物品時，它們同時學會和增強了食物埋藏技能。最初，它們不加選擇地埋藏一些容易引起它們注意的物品。後來，它們會把物品塞到縫隙中，以不被發現。一兩個月後，尚未獨立的渡鴉會用雜物來掩蓋這些物品。這些幼鴉離巢後還要跟隨兄弟姐妹和母鴉共同生活幾個月時間，因此它們通常要在其他幼鴉和母鴉的眼皮下麵掩藏物品，常常遭到同伴“盜竊”。我們想知道的是，埋藏不可食用物品的遊戲是否有助於渡鴉獲得預測其他渡鴉行為的能力，從而能夠在日後成功地埋藏和保衛自己的寶貴食物。