Læge i biologiske videnskaber Leonid Voronov, kandidat til biologiske videnskaber Valery Konstantinov, Chuvash State Pedagogical University opkaldt efter I. Ya. Yakovleva (Cheboksary)
Ravens er længe gået ind i den intellektuelle elite i dyreverdenen. Alle kender Aesops berømte fabel om en krage og en kande: Fuglen nåede ikke vandet med sit næb, og for at drikke, begyndte han at kaste småsten i kannen, indtil vandet steg til det krævede niveau. Men i dag fortsætter vi med at lære om de nye evner hos disse fugle.
Deres rang er stadigt stigende - efter at have fanget primater har fuglene i familien Corvid nået intelligens hos små børn. Dog ville det ikke være helt korrekt at sige, at de har opnået noget - åbenlyst er korvider altid blevet kendetegnet ved høj intelligens, det er bare det, at vi lige kom rundt og studerede fuglehjerner i alle detaljer om deres psykologi og neurobiologi.
Krager med hætte udviser enestående intelligens i en lang række situationer. Om vinteren finder de et sted et aluminiumslåg fra en gryde, sidder på det og kører fra det snedækkede tag som på en slæde, så driller de hunde og katte ved at gribe fat i halerne. De suger brødskorpe i vandpytter, skjuler mad i opbevaringen og kaster endog bevidst under bilernes hjul, hvad de ikke kan hakke.
Der var tidspunkter, hvor kragerne åbnede lynlåsen i en indkøbstaske og tog frem proviant. De genkender på en utænkelig måde mennesker "ved syne" uanset deres tøj og adskiller let en pistol fra en pind. Kragerne "samarbejder" med hinanden i fælles eventyr. For eksempel "arbejder de" parvis og stjæler æg fra andres reder: den ene krage driver fuglen fra reden, og den anden henter æggene. Denne komplekse adfærd har brug for en vis forklaring.
I den videnskabelige verden opstod interessen for aviær intelligens, da biologer og antropologer alvorligt tænkte på oprindelsen af menneskelig intelligens.
Fra intetsteds kunne intelligens ikke vises så øjeblikkeligt (medmindre der naturligvis er tilladt religiøse og parascientificerende forklaringer), det må have en form for fundament i den evolutionære fortid. Først og fremmest begyndte de at lede efter et sådant fundament naturligvis blandt primater. Men det var meget mere interessant at prøve at finde kognitive evner hos fugle, som evolutionært ikke er så tæt på mennesker som aber.
Salgsfremmende video:
I lang tid blev manipulationer med værktøjer betragtet som et af de vigtigste tegn på høj intelligens, der adskiller mennesker fra alle andre dyr. Men som det viste sig, kan fugle også bruge værktøjer samt oprette og ændre dem. Denne færdighed blev observeret ikke kun i korvider, men også i hegre og Galapagos hakkespidsfinker. Zoopsychologers favoritter var imidlertid de nykaledoniske ravne.
Hvad gør den nye caledonske ravn, når den for eksempel skal få et insekt fra en spalte? Han vælger en skæv kvist på en busk, bryder den af med næb, skærer overskydende bark og uregelmæssigheder væk fra den, og efterlader kun en knude i den ene ende og bærer den resulterende hækling på steder, hvor noget velsmagende kan gemme sig.
Forskere fra University of St. Andrews (UK) fandt, at fugle også vurderer kvaliteten af det resulterende værktøj. På samme tid finder de ikke ud af prøve og fejl, hvilken ende af kvisten, der skal stikke ind i spalten, og om en bestemt kvist generelt er egnet til opgaven, men som om de på forhånd forestiller sig, hvordan dette eller det andet værktøj af arbejde vil fungere, og vælger den bedst egnede.
De nye kaledonske ravne er ikke begrænset til pinde og kviste. Eksperimenterne med zoologer fra University of Auckland (New Zealand) har vist, at disse fugle kan bruge endda et så komplekst og mystisk objekt som et spejl til deres egne formål. Ved hjælp af et spejl bestemte ravnerne, hvor kødstykket var (de så ikke selve maden, kun dets reflektion). Ser man på reflektionen, forstod fuglene, hvor de skulle holde deres næb for at få en godbid, og der blev udført eksperimenter med vilde fugle, der endnu ikke havde haft tid til at leve ved siden af mennesker.
Generelt er vilde dyr meget sjældent i stand til at forstå, at reflektion er refleksion. En lille elite fra dyreverdenen, som inkluderer grå papegøjer, nogle primater, delfiner og indiske elefanter, har evnen til at løse “spejls gåte”. Nu er der tilføjet ravne til dem.
Prestationerne for de nye kaledonske ravne voksede: det samme team af zoologer fra University of Auckland fandt, at de var i stand til kausale konklusioner. Essensen af eksperimentet var, at fuglene var nødt til at "smelte sammen" i deres sind bevægelsen af objektet og den person, der manipulerer genstanden, og ravnerne så ikke selve manipuleringen. Kort sagt blev fuglene bedt om at løse pusleteateret: her er en pind, her er en mand, en mand går bag skærmen, og pinden begynder at bevæge sig. Og fuglene forstod virkelig, at der er et usynligt "handlingsmiddel" (forresten, hos børn, vises en lignende evne i en alder af syv måneder).
Man skal dog ikke tro, at de nye caledonske ravne er de eneste objekter i denne form for forskning. I det nylige arbejde fra japanske zoologer fra Utsunomiya University blev det vist, at krager med store regninger kan knytte tal og abstrakte symboler til mængden af mad. Ved antallet og geometriske former på madbeholderne blev fuglene genkendt, hvor der var mere, og hvor der var mindre. Med andre ord var fuglene opmærksomme på de numeriske forhold.
Et andet eksempel på korvids intelligens er deres evne til at huske deres venner og fjender i flere år. Derudover er deres sociale hukommelse ikke begrænset til individer af samme art: urbane krager husker for eksempel stemmerne fra andre fugle og mennesker. Eksempler på intelligens af korvider kan multipliceres og multipliceres, men hvor kommer denne opfindsomhed fra? Dette spørgsmål, som det er let at forstå, er neurobiologisk, og for at besvare det, må vi kigge ind i fuglens hjerne.
Jeg må sige, at indtil for nylig blev psyken af fugle traditionelt undervurderet og ikke kun på grund af deres lille hjernestørrelse, men også på grund af dets specifikke struktur. Fuglens hjerne er blottet for en seks-lags ny cortex (som pattedyr har), og dens udvikling skete på grund af omdannelsen af striatumkernerne eller striatum.
Striatumet er ældre end cortex, og dets funktioner er enklere end det, og derfor blev det nervøse nervesystem hos fugle opfattet som en primitiv struktur, ikke beregnet til implementering af de højere kognitive funktioner, som den nye pattedyrs-cortex udfører.
Over tid begyndte synspunktet på fuglens hjerne imidlertid at ændre sig - det viste sig at være mere kompliceret, end de troede. For at forstå dens temmelig komplekse struktur skal du kende nogle detaljer. Fuglens hjerne inkluderer flere felter med specifikke funktioner. Hvert felt er sammensat af strukturelle komponenter - glia, neuroner og neurogliale komplekser. Neuronen transmitterer som du ved information, glia hjælper det, og neuroglialkomplekset analyserer tilsyneladende information, som cellekolonnerne i pattedyrsbarken gør. (En søjle er en gruppe af neuroner placeret i hjerneens neocortex vinkelret på dens overflade og forener nerveceller i forskellige lag af cortex.)
Generelt ledsages hvirveldyrhjernens fremskridt, formuleret af den berømte russiske biolog Leonid Viktorovich Krushinsky, af en stigning i to indbyrdes forbundne kvaliteter - strukturel diskretitet og funktionel og strukturel redundans. Det blev fundet, at til trods for forskellene i den rumlige organisering af neurale netværk i fuglernes striatum og pattedyrs neocortex, bestemmes deres dannelse og udvikling i udvikling af de samme morfologiske regelmæssigheder.
Fremskridt i det centrale nervesystem hos højere hvirveldyr blev ledsaget af nøgleændringer. For det første steg det samlede antal neuroner, cellepopulationer og overgangsformer imellem dem; for det andet steg alle typer væv og cellulær polymorfisme inden for hver type neurale netværk; for det tredje blev moduler dannet - komplekse supercellulære strukturelle og funktionelle enheder til informationsbehandling.
Forskning udført af os ved Institut for Biologi ved Chuvash State Pedagogical University opkaldt efter I. Ya. Yakovlev, tilladt at supplere disse kriterier. Det viste sig, at graden af dets asymmetri og regelmæssigheden af interpositionen (aggregeringsgraden) af dets cellulære og supracellulære strukturelle komponenter også er forbundet med udviklingen i udviklingen af fuglens hjerne.
Har korvider nogen egenskaber, der adskiller deres hjerne fra andre fugle? For at gøre dette skal kragen sammenlignes med nogen - for eksempel med en due. Duer er virkelig ikke særlig smarte, og de mange værker af professor Zoya Aleksandrovna Zorina og hendes kolleger fra Det biologiske fakultet ved Moskvas statsuniversitet gjorde det muligt at finde ud af, hvad præcist duer er dumme end krager. Krager med hætte er i stand til at estimere størrelsen på sæt og gemme sådan matematisk information ikke kun i specifikke billeder, men også i en generaliseret, abstrakt form, som fugle for eksempel kan forbinde med arabiske tal; de kan se analogier i form af objekter, uanset farven på disse objekter.
Det vil sige, at fuglene ser ud til at repræsentere et separat træk "i sindet" uden at være bundet til et specifikt objekt. Duer lærer denne procedure meget langsommere. Derudover er holdningen til læring praktisk talt ikke dannet i duer, mens den i korvider fremstår ret hurtigt og baseret på en optimal strategi. Forskellen i kognitive evner forklares naturligvis af forskelle i strukturen i hjernen hos fuglene af disse to arter.
Det lykkedes os at finde ud af, at en krage har dobbelt så mange neuroner i sin hjerne som en due, og deres specifikke tæthed er dobbelt så høj. På samme tid er neuronerne og glia i kragenes hjerne mindre, og neuroglialkomplekserne er større end i duen.
For yderligere at forstå specificiteten af fuglens hjerne omfattede undersøgelsen også finkerne (Fringillidae). Disse fugle er i stand til komplekse manipulationer, når de ekstraherer frø fra kegler af forskellige typer nåletræer. F.eks. Fandt medarbejdere på Z. A. Zorinas laboratorium, at granstænger (som hører til finker), ligesom krager, er i stand til at generalisere - en af de vigtigste komponenter i rationel aktivitet.
Effektiviteten af hjerneaktivitet bestemmes ikke kun af antallet og området af neuroner, glia og neurogliale komplekser, men også af deres placering i rummet, hvorpå neurons evne til at "tale" med hinanden afhænger. Det gensidige arrangement af hjerneceller kan karakteriseres ved afstanden mellem et vilkårligt par af de nærmeste celler. De gennemsnitlige afstande mellem celler danner den såkaldte celle nærhedsmatrix, som er forskellig for hvert studerede felt i hjernen. En sådan matrix fungerer som et praktisk værktøj til vurdering af hjernens struktur.
Med sin hjælp kunne vi konstatere, at den gensidige nærhed (aggregering) af neuroner og neurogliale komplekser hos krager er meget større end hos fugle fra finkefamilien. Det vil sige hos kragerne er de strukturelle komponenter i hjernen placeret tættere på hinanden, hvilket fremskynder og optimerer nervekædernes arbejde. En forbedring i funktionen af neuroner og neurogliale komplekser kunne forekomme på grund af det faktum, at graden af forgrening i nerveceller steg - de begyndte at danne flere dendritter, og dette blev til gengæld muligt på grund af et fald i somaens område (cellekrop).
Så kragerne skylder deres usædvanlige intelligens til de særlige forhold ved neuralarkitektur. Men stadig er fugle, inklusive korvider, mærkbart dårligere end pattedyr med hensyn til det samlede antal neuroner. Hvis hjernen til en krage har 660 millioner neuroner, måles deres antal i titusindvis af milliarder.
Hvad giver korvider mulighed for at løse problemer på niveau med nogle primater?
Faktum er, at hos pattedyr i den evolutionære serie aftager tætheden af celleelementer, mens det hos fugle stiger, herunder på grund af foreningen af enkelte neuroner og glia i de førnævnte neurogliale komplekser. Tilsyneladende i forbindelse med erhvervelsen af fuglers evne til at flyve, om nødvendigt på den ene side den maksimale lysning af den samlede masse, og på den anden side accelerationen af bevægelser i deres hjerne, fandt der en radikal optimering af informationsbehandlingsmekanismer sted.
Dette krævede en anden strukturel og cellulær opløsning: i stedet for den søjlestruktur, der er karakteristisk for pattedyr, udviklede sfæriske cellekomplekser hos fugle. Disse komplekser er blevet de vigtigste strukturelle og funktionelle enheder i fuglehjernen, som ikke er ringere end effektiviteten i forhold til de neurale søjler i dyrenes hjerne.