科技公园
看起来就很蠢的环嘴鸥(Larus delawarensis)
导 读
在鸟类中，乌鸦和鹦鹉是公认的高智商代表，而聒噪的海鸥则一直被科学家归为“蠢鸟”之流。“蠢鸟”海鸥是否可以通过拉绳测试(一项应用广泛的动物认识能力测试)获得食物奖励?科学家们做了新的实验。
1、给鸟“测智商”
我们都听过乌鸦喝水的故事：口渴的乌鸦把石子投入水罐，使得水位上涨并最终喝到水。虽然这个故事是虚构的，但在科学家眼中，乌鸦的确是世界上最聪明的鸟：不仅能利用现有工具，有的甚至还能制造工具来完成各种任务。其中，最著名的可能要数日本的小嘴乌鸦(Corvus corone)，它们能利用红绿灯的交替让汽车帮忙碾碎坚硬的果实 [1]。
相比之下，外形呆萌的海鸥则要“蠢”得多。此前的研究认为，海鸥的认知能力较低，不能进行任何抽象操作，远不如乌鸦和鹦鹉等鸟类聪明。 [2]
那么，如何判断一只鸟聪不聪明呢?当然不是靠一罐水和一堆石子。科学发展到今天，已经有一套成熟的实验范式来对鸟类(以及哺乳动物)的行为和认知进行精准测试，最常见的就是看它们是否能克服障碍获取食物。其中，拉绳测试 (string-pull test)是应用最广的一种方式。在这一测试中，动物可以看到食物，但只能通过拉动附在食物上的绳子才能吃到 [3]。
有关拉绳测试的历史，最早可追溯到大约两千年前。当时，来自罗马的博物学家老普林尼(Pliny the Elder，公元23-79年)用文字记录了金翅雀拉动绳子然后取水的故事。后来，拉绳测试不断普及，渐渐成为了人们的一项娱乐活动。
图1 亚伯拉罕·米格农(Abraham Mignon,1640-1679)笔下两幅油画中的细节，其中都有金翅雀利用拉绳取水的场景，这种做法在当时很流行
现在，拉绳测试主要用于进行系统发育比较和动物认知能力的研究，已有超过160种鸟类和哺乳动物进行过这一测试。哺乳动物通常进行水平结构的拉绳测试，鸟类则多进行垂直结构的拉绳测试，这要更难一点，因为垂直拉绳需要更好的协调和注意力。[3]
尽管该范式已经非常成熟，但在已进行过该测试的至少90种鸟类中，绝大多数都是雀形目或鹦形目，而像海鸥一类的水鸟在认知类文献中很少见。 12月初，一篇发布在《皇家社会开放科学》(Royal Society Open Science)上的文章填补了这一领域的空白。[4]
2、海鸥：聪明还是笨？
来自纽芬兰纪念大学的两位研究人员，利用纽芬兰四个自然繁殖地中的138只环嘴鸥 (Larus delawarensis)进行了这一测试。作为长寿觅食者，环嘴鸥具有高度的行为灵活性和在新环境中茁壮成长的能力。但是，它们能通过拉绳测试，从而为海鸥家族一雪前耻吗?需要说明的是，由于环嘴鸥是蹼足，不太可能牢牢抓住绳子并将其固定到位，因此该实验采用的是常用于哺乳动物的水平拉绳测试。
图2 黑色坐标为研究中海鸥样本的4个繁殖地，包含城市和偏远地区，以此保证海鸥食物来源及觅食机会的多样性
这项测试需要海鸥拉动从盒子开口缝隙中伸出的绳子，以便从盒子内部取出放置在培养皿中的食物(香肠)。实验用的盒子是带可拆卸盖子的透明塑料盒(32×19×11.5cm)，前面板底部有一个2cm高的狭窄开口。盒中的培养皿放置在距开口10cm的地方，这一距离远近适中：即让海鸥必须靠拉动绳子才能取得食物，又使其有足够的动力获得食物奖励。
为了保护巢穴内的雏鸟并尽量减少被测试者社交学习的机会，研究人员在样本的巢穴周围建造了围栏(图3b)，并保证围栏的高度不会影响海鸥正常进出巢穴。
图3 a 用于评估环嘴鸥认知能力的水平拉绳测试装置。海鸥获取盒内食物的唯一途径是水平拉动盒内伸出的绳子;b 海鸥巢穴的围栏，围栏由四根木柱(2.5×5.1×122 cm，部分插入地面)和半透明的粗麻布组成，面积为1.3×1.3m;c 拉绳实验的照片
在正式进行拉绳测试之前，研究人员先对这群海鸥进行了几次习惯化试验(habituation trials)，以便让其习惯盒子的存在，能将盒子及拉绳与食物联系起来，在习惯化试验中，海鸥无需拉线便可以获得香肠。
然后，真正的拉绳测试开始了。
在选取的4个繁殖地中，研究人员共标记了124个巢穴。其中，93个巢穴里的海鸥都被试验装置吸引然后加入到测试中来(至少进行了一次拉绳测试)。它们的成绩可谓十分亮眼：每只环嘴鸥有3次测试次数，在138位参赛者中，有104位选手合格 (至少吃到一次香肠)，其中还有22位优等生 (在第一次测试中就成功吃到了香肠)。
这一结果，充分表明了海鸥也挺聪明。不过，研究人员也表示，鉴于环嘴鸥的长寿、成熟期晚、终生一夫一妻制和善于开发新的人为食物来源等特征，它们能圆满完成拉绳实验不足为奇。
该试验第一次证明了水鸟 (环嘴鸥)能很好地完成水平拉绳测试，表明它们适合执行认知类任务 (cognitive tasks)，未来或可继续用比单一拉绳测试更复杂的测试来考验它们，从而扩大我们对动物认知能力的理解。
已有研究显示，当栖息地破坏和天然食物来源减少时，包括水鸟在内的所有物种都只能强者生存：认知能力越强，开拓新的栖息地、在城市化环境中持续生存以及抵御灭绝的能力也就越强 [4]。
研究人员在论文的结尾指出，对海鸟认知能力的持续深入研究显得尤为重要，这些能力是它们克服觅食机会减少和栖息地破坏等挑战的重要因素。
目前，世界范围内水鸟的生存状态并不乐观 ，1950年至2010年期间，全球受监测海鸟的种群数量下降了69.7% [5]。这提醒我们，当聪明的水鸟都难克服人类活动带来的威胁，未来还能有哪些生物与我们的后代共存?
参考文献：
1. https://abcnews.go.com/Technology/DyeHard/story?id=524845&page=1
2. https://link.springer.com/article/10.1134/S1062359012070126
3. https://doi.apa.org/doiLanding?doi=10.1037%2Fa0038746
4. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.211343
5. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0129342
