Doktor i biologiske vitenskaper Leonid Voronov, kandidat til biologiske vitenskaper Valery Konstantinov, Chuvash State Pedagogical University oppkalt etter I. Ya. Yakovleva (Cheboksary)
Ravens har lenge gått inn i den intellektuelle eliten i dyreverdenen. Alle kjenner Aesops berømte fabel om en kråke og en mugge: fuglen nådde ikke vannet med nebbet, og for å drikke begynte han å kaste småstein i kannen til vannet steg til ønsket nivå. Men frem til i dag fortsetter vi å lære om de nye evnene til disse fuglene.
Rangeringen deres øker jevnlig - etter å ha fanget opp primater, har fuglene i familien corvid nådd intelligensen til små barn. Imidlertid ville det ikke være helt riktig å si at de har oppnådd noe - åpenbart har korvider alltid blitt preget av høy intelligens, det er bare det at vi nettopp kom til å studere fuglehjerner i alle detaljene i deres psykologi og nevrobiologi.
Kråker med hette viser fremragende intelligens i en rekke situasjoner. Om vinteren vil de finne et aluminium lokk fra en kjele, sitte på det og sykle fra de snødekte takene som på en slede, så erter de hunder og katter ved å ta tak i halene. De suger brødskorpe i sølepytter, gjemmer mat i lagring og kaster til og med bevisst under hjulene på biler det de ikke kan hakke.
Det var tider da kråkene åpnet glidelåsen i en handlepose og tok ut proviant. De på en utenkelig måte gjenkjenner mennesker "ved syn" uansett klær og skiller lett en pistol fra en pinne. Kråkene "samarbeider" med hverandre i felles eventyr. For eksempel "jobber" de i par og stjeler egg fra andres reir: den ene kråka driver fuglen fra reiret, og den andre henter eggene. Denne komplekse oppførselen trenger noen forklaringer.
I den vitenskapelige verden oppsto interessen for aviær intelligens da biologer og antropologer alvorlig tenkte på opprinnelsen til menneskelig intelligens.
Fra intet kunne intelligens ikke vises så umiddelbart (med mindre naturligvis religiøse og parascientific forklaringer er tillatt), det må ha et slags fundament i den evolusjonære fortiden. Først av alt begynte de å lete etter et slikt fundament, selvfølgelig, blant primater. Men det var mye mer interessant å prøve å finne kognitive evner hos fugler, som evolusjonært ikke er like nær mennesker som aper.
Salgsfremmende video:
I lang tid ble manipulering av verktøy ansett som et av hovedtegnene på høy intelligens som skiller mennesker fra alle andre dyr. Men, som det viste seg, fugler kan også bruke verktøy, i tillegg til å lage og endre dem. Denne ferdigheten ble observert ikke bare hos korvider, men også hos hegre og Galapagos hakkespettfink. Zoopsychologers favoritter var imidlertid de nykaledonske ravnene.
Hva gjør den nye kaledonske ravnen når den trenger å for eksempel få et insekt fra en sprekk? Han velger en skjev kvist på en busk, bryter den av med nebbet, slipper overflødig bark og ujevnheter fra den, og etterlater bare en knute i den ene enden, og vender den resulterende heklingen på steder der noe velsmakende kan gjemme seg.
Forskere fra University of St Andrews (UK) fant at fugler også vurderer kvaliteten på det resulterende verktøyet. Samtidig finner de ikke ut av prøving og feiling hvilken ende av kvisten som skal pirke inn i sporet og om en bestemt kvist generelt er egnet for oppgaven, men som om de på forhånd forestiller seg hvordan dette eller det arbeidsverktøyet vil fungere, og velger den best egnede.
De nye kaledonske ravnene er ikke begrenset til pinner og kvister. Eksperimentene til zoologer fra University of Auckland (New Zealand) har vist at disse fuglene kan bruke til og med et så komplekst og mystisk objekt som et speil for sine egne formål. Ved hjelp av et speil bestemte ravnene hvor kjøttstykket var (de så ikke selve maten, bare refleksjonen). Ser på refleksjonen, forsto fuglene hvor de skulle feste nebbet for å få godbit, og det ble utført eksperimenter med ville fugler som ennå ikke hadde hatt tid til å leve ved siden av mennesker.
Generelt er det sjelden at ville dyr er i stand til å forstå at refleksjon er refleksjon. En liten elite av dyreverdenen, som inkluderer grå papegøyer, noen primater, delfiner og indiske elefanter, har evnen til å løse "speil gåten". Nå er ravner lagt til dem.
Prestasjonene for de nye kaledonske ravnene vokste: det samme teamet av zoologer fra University of Auckland fant ut at de var i stand til kausale slutninger. Essensen av eksperimentet var at fuglene trengte å "smelte sammen" i tankene bevegelsen av objektet og personen som manipulerer gjenstanden, og ravnene så ikke selve manipulasjonen. Enkelt sagt ble fuglene bedt om å løse puslespillet til dukketeateret: her er en pinne, her er en mann, en mann går bak skjermen, og pinnen begynner å bevege seg. Og fuglene forsto virkelig at det er et usynlig "handlingsmiddel" (forresten hos barn vises en lignende evne i en alder av syv måneder).
Man skal imidlertid ikke tro at de nye kaledonske ravnene er de eneste gjenstandene for denne typen forskning. I nyere arbeid av japanske zoologer fra Utsunomiya University, ble det vist at krage med stor regning kan knytte tall og abstrakte symboler til mengden mat. Av tallene og geometriske formene på matbeholderne ble fuglene gjenkjent der det var mer og hvor det var mindre. Fuglene var med andre ord klar over tallforholdene.
Et annet eksempel på intelligensen til korvider er deres evne til å huske sine venner og fiender i flere år. Dessuten er deres sosiale minne ikke begrenset til individer av samme art: urbane kråkere husker for eksempel stemmene til andre fugler og mennesker. Eksempler på intelligensen til korvider kan multipliseres og multipliseres, men hvor kommer denne oppfinnsomheten fra? Dette spørsmålet, som det er lett å forstå, er nevrobiologisk, og for å svare på det, må vi se inn i fuglens hjerne.
Jeg må si at inntil nylig ble psyken til fugler tradisjonelt undervurdert, og ikke bare på grunn av den lille størrelsen på hjernen, men også på grunn av dets spesifikke strukturer. Fuglens hjerne er blottet for en seks-lags ny hjernebark (som pattedyr har), og dens utvikling utviklet seg på grunn av transformasjonen av striatumkjerner, eller striatum.
Striatumet er eldre enn cortex, og funksjonene er enklere enn det, og derfor ble sentralnervesystemet til fugler oppfattet som en primitiv struktur som ikke var designet for å utføre de høyere kognitive funksjonene som den nye pattedyrbarken utfører.
Over tid begynte imidlertid synspunktet på fuglens hjerne å endre seg - det viste seg å være mer komplisert enn de trodde. For å forstå dens ganske kompliserte struktur, må du vite noen detaljer. Fuglens hjerne inkluderer flere felt med spesifikke funksjoner. Hvert felt er sammensatt av strukturelle komponenter - glia, nevroner og neuroglial komplekser. Nevronen overfører, som kjent, informasjon, glia hjelper det, og neuroglialkomplekset analyserer tilsynelatende informasjon, som cellesøylene i pattedyrbarken gjør. (En kolonne er en gruppe nevroner som ligger i hjerne neocortex vinkelrett på overflaten, og forener nerveceller i forskjellige lag av cortex.)
Generelt er fremdriften for virveldyrhjernen, som formulert av den berømte russiske biologen Leonid Viktorovich Krushinsky, ledsaget av en økning i to sammenhengende kvaliteter - strukturell diskretitet og funksjonell og strukturell redundans. Det ble funnet at til tross for forskjellene i den romlige organisasjonen av nevrale nettverk av striatum av fugler og neokortexen hos pattedyr, bestemmes deres dannelse og utvikling i evolusjonen av de samme morfologiske mønstrene.
Fremgangen i sentralnervesystemet hos høyere virveldyr ble ledsaget av viktige endringer. For det første økte det totale antallet nevroner, cellepopulasjoner og overgangsformer mellom dem; For det andre økte alle typer vev og cellulær polymorfisme innenfor hver type nevrale nettverk; For det tredje ble moduler dannet - komplekse supercellulære strukturelle og funksjonelle enheter for informasjonsbehandling.
Forskning utført av oss ved Institutt for biologi ved Chuvash State Pedagogical University oppkalt etter I. Ya. Yakovlev, tillatt å supplere disse kriteriene. Det viste seg at graden av dens asymmetri og regelmessighetene i interposisjonen (aggregeringsgraden) av dens cellulære og supracellulære strukturelle komponenter også er assosiert med fremgangen i utviklingen av fuglens hjerne.
Har korvider noen funksjoner som skiller hjernen deres fra andre fugler? For å gjøre dette, må kråken sammenlignes med noen - for eksempel med en due. Duene skiller seg virkelig ikke ut med stor intelligens, og mange arbeider av professor Zoya Aleksandrovna Zorina og hennes kolleger fra Fakultet for biologi ved Moskva statsuniversitet gjorde det mulig å finne ut i detalj hva duene er dumere enn kråkene. Kråker med hette er i stand til å evaluere størrelsen på sett og lagre slik matematisk informasjon ikke bare i spesifikke bilder, men også i en generalisert, abstrakt form som fugler for eksempel kan assosiere med arabiske tall; de kan se analogier i form av objekter, uavhengig av fargen på objektene.
Det vil si at fuglene ser ut til å representere et eget trekk "i sinnet", uten å være bundet til et bestemt objekt. Duer lærer denne prosedyren mye saktere. I tillegg er holdningen til læring praktisk talt ikke dannet i duer, mens den i korvider fremstår ganske raskt og på grunnlag av en optimal strategi. Forskjellen i kognitive evner forklares tydeligvis av forskjeller i strukturen i hjernen til fuglene til disse to artene.
Vi klarte å finne ut at en kråke har dobbelt så mange nevroner i hjernen som en due, og deres spesifikke tetthet er dobbelt så høy. På samme tid er nevronene og glia i hjernen til kråka mindre, og neuroglialkompleksene er større enn i duen.
For ytterligere å forstå detaljene i fuglens hjerne, inkluderte studien også finkene (Fringillidae). Disse fuglene er i stand til komplekse manipulasjoner når de trekker ut frø fra kjegler av forskjellige typer bartrær. For eksempel fant ansatte ved Z. A. Zorinas laboratorium at grankryss (som tilhører finker), som kråkene, er i stand til å generalisere - en av de viktigste komponentene i intellektuell aktivitet.
Effektiviteten av hjerneaktivitet bestemmes ikke bare av antall og område av nevroner, glia og nevrologiske komplekser, men også av deres plassering i rommet, som neurons evne til å "snakke" med hverandre avhenger. Den gjensidige ordningen av hjerneceller kan karakteriseres av avstanden mellom et vilkårlig par av de nærmeste cellene. Den gjennomsnittlige avstanden mellom celler danner den såkalte celle nærhetsmatrisen, som er forskjellig for hvert studerte felt i hjernen. En slik matrise fungerer som et praktisk verktøy for å vurdere strukturen i hjernen.
Med sin hjelp var vi i stand til å konstatere at den gjensidige nærhet (aggregering) av nevroner og neuroglialkomplekser hos kråkene er mye større enn hos fugler av finkefamilien. Det vil si at hos kråkene, er de strukturelle komponentene i hjernen lokalisert nærmere hverandre, noe som gir raskere og optimaliserer arbeidet i nervekjedene. En forbedring i funksjonen av nevroner og nevrogliale komplekser kan oppstå på grunn av at graden av forgrening i nerveceller økte - flere dendritter begynte å danne seg i dem, og dette ble igjen mulig på grunn av en nedgang i området til somaen (cellekroppen).
Så kråkene skylder sin eksepsjonelle intelligens til særegenhetene i nevral arkitektur. Men fremdeles er fugler, inkludert korvider, merkbart dårligere enn pattedyr når det gjelder det totale antallet nevroner. Hvis hjernen til en kråke har 660 millioner nevroner, måles deres antall i titalls milliarder.
Hva gjør at korvider kan løse problemer på lik linje med noen primater?
Faktum er at hos pattedyr i evolusjonsserien reduserer tettheten av celleelementer, mens hos fugler øker den, blant annet på grunn av foreningen av enkle nevroner og glia til de nevnte nevrologiske komplekser. Tilsynelatende, i forbindelse med anskaffelsen av fuglenes evne til å fly, om nødvendig på den ene siden, den maksimale lysingen av den totale massen, og på den andre siden akselerasjonen av bevegelser i hjernen deres, fant en radikal optimalisering av informasjonsprosesseringsmekanismer sted.
Dette krevde en annen strukturell og cellulær løsning: i stedet for den søylestrukturen som er karakteristisk for pattedyr, utviklet sfæriske cellekomplekser i fugler. Disse kompleksene har blitt de viktigste strukturelle og funksjonelle enhetene i fuglehjernen, som ikke er dårligere i effektivitet til nevrale søyler i hjernen til dyr.
