Эксперт по корвидам Джон Марцлафф сканирует мозг вороны, чтобы разгадать тайну того, что делает этих умных птиц такими успешными.
Примечание редактора: члены семейства вороньих, известные как врановые, являются одними из самых умных птиц в мире. Некоторые способны использовать инструменты, трюки, обучать друг друга новому и даже проводить «похороны». И все же мы еще многого не знаем об этих очаровательных, порой сбивающих с толку существах. Что происходит в голове корвида? Ответы ищут три ведущих ученых.
Джон Марзлафф | Американские ворон
Тим Шилдс | Обыкновенные вороны
Ники Клейтон | Евразийские сойки
* * *
Вороны в вашем районе знают ваш квартал лучше, чем вы. Они знают маршруты мусоровозов. Они знают, какие дети бросают крекеры с животными, а какие - камни. Они знают домашних собак и могут даже играть с дружелюбными собаками . Если вы их покормите, они, вероятно, узнают не только вас, но и вашу машину, а взамен могут просто оставить вам безделушки. Эти птицы живут своей жизнью, переплетенной с нашей, внимательно наблюдая за нами, хотя большинство из нас почти не замечает их. Вот как они выживают, и у них это хорошо получается: в последние десятилетия американский ворона захватил наши пригороды и даже проник в сердца наших больших городов. Изменив ландшафт, мы создали идеальную среду для животного, которое достаточно хитроумно и проницательно, чтобы использовать наши богатства.
Как именно разум ворона распознает возможности, которые мы непреднамеренно предоставляем, - это в основном открытый вопрос, говорит биолог дикой природы Вашингтонского университета Джон Марцлафф, который изучал врановых и их поведение более 35 лет. За десятилетия он собрал бесчисленное количество историй о сложной социальной жизни ворон, в том числе о том, как они играют, обманывают друг друга, устраивают «похороны» вокруг своих мертвецов и, по-видимому, учатся друг у друга - даже объединились, чтобы согнать людей, которые каким-то образом обидели одного из них. их. Марцлафф умеет определять, как количественно оценить это интригующее поведение в строгих научных экспериментах. Проверяя, как птицы запоминают, общаются и учатся, его команда выясняет, почему вороны так умны и как им удается процветать в нашем мире. «Важно быть открытым для возможностей,
Последние несколько лет он следил за мыслями ворон, чтобы выяснить, что их движет. Декабрьским утром некоторые из нас собрались в лаборатории нейровизуализации мелких животных в Медицинском центре Вашингтонского университета, чтобы посмотреть, как работает мозг дикой вороны. Марцлуфф и аспирант Лома Пендерграфт проверяют, как ворона воспринимает вид пищи и пищевые крики других птиц.
Подопытный беспокойно прыгает с окуня на окуня в клетке, пока Пендерграфт проигрывает запись диких ворон во время еды. Хор хриплого карканья, быстрого двоякого карканья, кваканья и лай наполняет комнату; как будто мы вдруг оказались посреди кукурузного поля летом.
Но каково это суетливой вороне? Это голоса его соседей на записи. Узнает ли он их? У него слюнки текут, когда он предвкушает куски хлеба, о которых они каркают?
Пять минут назад птице ввели короткоживущее радиоактивное соединение. Когда он слушает, этот индикатор накапливается в наиболее активных областях его мозга. Еще через несколько минут его сделают под наркозом и проведут сканирование с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), которая обнаруживает излучение и картирует части его мозга, которые наиболее реагируют на запись. Команда Марзлуффа объединит это сканирование с результатами сканирования 14 других американских ворон. Как и у людей, разные сети в мозгу вороны регулируют разные мысли и поведение; хотя пока мало что известно о том, как нейроанатомия птиц связана с поведением птиц, некоторые области мозга кажутся примерно похожими на области мозга млекопитающих, которые выполняют такие функции, как память, страх, зрение и рассуждение. В каких бы из них ни концентрировалось соединение, можно понять, что все это карканье означает для вороны:
На мониторе сканера голова вороны выглядит чудовищно - долотообразный клюв, огромные выпуклые глазные яблоки и всего несколько туманных пятен, указывающих на то, где произошло действие мозга. Команда узнает, какие именно области были наиболее загруженными, до тех пор, пока анализ данных не учтет фоновую метаболическую активность. Но воронье дело сделано. Марзлафф отрывает маску от наркоза от клюва. Вскоре у вороны начинают трепетать веки. Пендерграфт несколько мгноений тихонько держит неуклюжую птицу у себя на коленях, чтобы он не поранился, плюхнувшись. Ворона гладкая и красивая, его угольно-черное оперение блестит даже в таком резком свете. Его длинные черные пальцы ног, каждый из которых был вооружен впечатляющим изогнутым черным когтем, безвольно свисал под руками Пендерграфта.
Перед входом в сканер ворону вводят анестезию. Он только что услышал запись своих диких сожителей, и сканирование покажет, как его мозг отреагировал на запись. Результаты помогут исследователям понять, какая информация передавалась между дикими воронами. Фото: Энди Рейнольдс
Ворона просыпается от толпы смотрящих на него людей - вполне вероятно, это самый странный опыт в его жизни. Но он не сопротивляется и не кричит. Он по-прежнему, и его черные глаза светятся, глядя, как мы смотрим на него. Смотрю.
Марзлафф подсел на врановых в аспирантуре, изучая, как пары пиньон-сойок в горах северной Аризоны узнают голоса друг друга. Сложные сообщества этих птиц включают в себя десятки больших взаимосвязанных семейств с иерархией доминирования и правящими линиями.
Когда он получил степень доктора философии, Марцлафф узнал, что знаменитый поведенческий эколог Бернд Генрих начал работать с дикими воронами. «Я должен заняться этим», - подумал он, и он и его жена Коллин быстро переехали в однокомнатную хижину в западном штате Мэн, чтобы начать работать с Генрихом. (Оно было достаточно маленьким, чтобы они могли положить в огонь еще одно бревно, не вставая с постели.) Следующие три года они провели, забившись в жалюзи, наблюдая за воронами и другими лесными существами, питающимися мертвыми животными, которых они оставили в качестве приманки. «Это было действительно богато», - говорит Марзлафф. «Действительно примитивно».
Мертвая лошадь или лось зимой - это настоящая золотая жила, которую быстро забирает и защищает та пара воронов, которая населяет эту территорию. Марцлуфы узнали, что если блуждающий ворон тоже заметит его, он обратится за помощью. «Если вы будете одни, пара наденет вам хвост, так что стоит вернуться на насест и нанять других», - говорит Марцлафф. Как только птица приносит минимум девять союзников, территориальная пара отступает.
Затем Марзлафф переехал в Айдахо, где провел семь лет в Национальном заповеднике хищных птиц Снейк-Ривер, консультируя американские военные о том, как его учения по танкам повлияли на больших хищников. Он также участвовал в проекте по созданию в неволе популяций гавайской вороны, которая вымерла в дикой природе, путем совершенствования техники вылупления яиц и выращивания птенцов у своих близких родственников: американской вороны, черноклювой сороки и обыкновенной Ворон, который выступал в роли суррогата для островных видов. В настоящее время в неволе содержится 114 гавайских ворон, и в этом году некоторые из них возвращаются в их прежнюю среду обитания.
Тем временем он продолжал думать о захватывающем поведении, которое он наблюдал у диких птиц - о том, как животные организовывают свои социальные группы, о стонах, карканьях и шепотах, которые так напоминали язык. Когда в 1997 году Марзлафф был принят на работу в Вашингтонский университет в качестве доцента, он мог начать более глубоко изучать поведение врановых птиц, соединив лабораторные эксперименты с тестами диких птиц в действии. Американские вороны были очевидным выбором: их много в Сиэтле, с ними легко работать - и они делают интересные вещи.
У всех Corvids относительно большой мозгдля их размера. Но в то время как у хранителя семян, такого как пиньон-сойка или щелкунчик, есть огромный гиппокамп - область, связанная с памятью, - вороны и вороны больше похожи на приматов. У них исключительно большой передний мозг, область аналитического мышления, сенсорная обработка более высокого уровня и гибкое поведение. (Марзлафф называет их летающими обезьянами.)
Эксперименты 1990-х и начала 2000-х годов показали, что млекопитающие от обезьян до овец могут распознавать отдельные человеческие лица. Люди часто утверждали, что вороны тоже могут их узнавать, но Марзлафф решил проверить это.
Когда они ловили и собирали ворон вокруг кампуса Вашингтонского университета в Сиэтле, он и его сотрудники носили латексную маску пещерного человека . Когда они позже вернулись в те места, либо без маски, либо в маске Дика Чейни, которых вороны никогда раньше не видели, птицы игнорировали их. Но любой, кто появится в маске пещерного человека, вызовет краупокалипсис. Ответили не только пойманные в ловушку птицы; очевидно, другие были свидетелями похищения и помнили его. Целые стайки ворон следовали за злодеем, ругая его и устраивая бомбардировки с пикирования. Птицы знали это лицо пещерного человека, и им это нисколько не нравилось.
«Это была впечатляющая демонстрация», - говорит Генрих, бывший советник Марцлуффа: «Он нанес это на карту. Остальные просто приняли это как должное ».
Время от времени группа Марцлуффа повторно тестирует птиц. Прошло 10 лет, и не только не забыли ворон, но и знания продолжают распространяться. Когда ворона видит толпу других птиц, она присоединяется к ней, узнавая и запоминая личность злодея. С каждым разом все больше птиц бранятся. Почти все птицы, изначально пойманные пещерным человеком в ловушку, к настоящему времени, вероятно, уже мертвы, но легенда о Сатане Великой Вороны в Сиэтле все еще растет.
Последующее наблюдение с помощью визуализации мозга показало, что лица, связанные с угрозами, активировали мозговые схемы, аналогичные хорошо известным циклам обучения страху у млекопитающих. Поскольку это одни из первых исследований по визуализации поведения у диких птиц, мы на самом деле не знаем, что все это означает, - предупреждает эксперт по воронам Кевин Макгоуэн, поведенческий эколог из Корнельской лаборатории орнитологии. «Это ново, и это круто, но похоже на все остальное: нам нужно получить больше данных, прежде чем мы сможем увидеть, какова картина».
Недавно аспирантка Марзлаффа Кейли Свифт обратилась к еще одной врановой диковинке. Когда вороны видят труп одного из своих видов, они часто собираются вокруг мертвой птицы, громко каркая, а затем тихо уходят. Это горе? Страх? Ирландские поминки из вранового вида?
Воронам нужен только один опыт, чтобы сформировать долговременную память о том, кому можно доверять, а кому нельзя - важные знания, когда вы имеете дело с людьми, которые могут либо накормить вас, либо застрелить. Когда вороны видят труп одного из своих видов, они часто собираются вокруг мертвой птицы, громко каркая, а затем тихо уходят. Это горе? Страх? Ирландские поминки из вранового вида?
Чтобы выяснить это, Свифт кормил диких ворон на одном месте в течение трех дней. (Оказывается, они питают особую нежность к Читосу .) Затем она инсценировала один из трех страшных сценариев, чтобы спровоцировать сборище: доброволец в маске держит очевидно мертвую ворону (на самом деле чучело); доброволец в маске, стоящий рядом с реалистичным таксидермическим краснохвостым ястребом (опасным хищником-вороной); или доброволец в маске рядом с ястребом и вороной. Во всех случаях вороны составляли стаи из дюжины или около того разъяренных, хриплых птиц.
В следующие три дня птицы заметно медленнее приближались к месту для раздаточных материалов. Многие из них также запомнили маски, связанные с мертвой вороной. Когда через несколько недель кто-то в одной из этих масок появлялся без таксидермического реквизита, вороны ругали, а иногда и толпились. В статье, опубликованной ею вместе с Марцлафф прошлой осенью, Свифт предположила, что «похороны» - это обучающий момент, в котором птицы коллективно связывают потенциальную опасность с конкретным местом или хищником.