Jak inteligentne są wrony? Uczciwa odpowiedź nauki

Jak inteligentne są wrony? Mądrzejsze, niż większość ludzi sądzi, głupsze, niż sugerują wirusowe nagłówki, i dziwniejsze niż jedne i drugie — ptak, który potrafi zaplanować trzy ruchy do przodu, zapamiętać twarz na dziesięć lat, a potem nie rozwiązać zagadki, którą przedszkolak rozkminia przy pierwszym podejściu.

Kluczowe fakty

• W eksperymencie z 2014 roku na Uniwersytecie Auckland (Jelbert i in., PLOS ONE) sześć dzikich wron kaledonijskich rozwiązało cztery z sześciu zadań związanych z wypieraniem wody na poziomie odpowiadającym dzieciom w wieku 5–7 lat.
• Zwykły kruk mieści w mózgu wielkości orzecha włoskiego około 1,2 miliarda neuronów — gęstość mniej więcej dwukrotnie wyższa niż w mózgu naczelnych tej samej masy (Olkowicz i in., PNAS 2016).
• Laboratorium Andreasa Niedera na Uniwersytecie w Tybindze zarejestrowało pojedyncze neurony w pallium wrony, które wypalają się zgodnie z tym, co ptak subiektywnie raportuje jako widziane — sygnatura neuronalna dotąd uważana za unikalną cechę ssaków (Science, 2020).
• W badaniu z 2019 roku nad metanarzędziami wrony kaledonijskie zaplanowały trzyetapowe sekwencje użycia narzędzi — odzyskanie narzędzia, żeby odzyskać dłuższe narzędzie, żeby dosięgnąć jedzenia — zanim wykonały choć jeden ruch.
• Wrony schwytane w gumowej masce pamiętały ją i łajały przez ponad dekadę, ostrzegając wrony, które nigdy nie były świadkami pierwotnego zdarzenia (laboratorium Marzluffa, Uniwersytet Waszyngtoński).

Krótko mówiąc: Wrony dorównują młodemu człowiekowi w pewnych testach rozumowania, lecz porównanie to w równym stopniu pochlebia i wprowadza w błąd. Prawdziwa historia to mózg zbudowany na zupełnie innym planie, który dochodzi do myślenia na poziomie naczelnych zupełnie inną drogą.

Jak inteligentne są wrony? Uczciwa odpowiedź, którą nagłówki pomijają

Ta fraza „mądre jak 7-latek” pochodzi z jednego badania, jednego zadania, jednego gatunku wrony. Rzeczywiste twierdzenie jest węższe — i o wiele ciekawsze — niż obiegowy mem.

Krukowate (rodzina obejmująca wrony, kruki, sroki i sójki) plasują się na szczycie każdego wiarygodnego rankingu ptasiej inteligencji. Używają narzędzi. Magazynują tysiące porcji pokarmu i pamiętają ich lokalizacje przez miesiące. Rozpoznają poszczególnych ludzi z wyglądu. Współpracują, oszukują, atakują grupowo i bawią się. Jednak inteligencja to nie jest liczba jedynkowa, a traktowanie jej w ten sposób sprawia, że staranne odkrycia naukowe zamieniają się w posty na Facebooku przekraczające granice danych.

I tu właśnie leży sedno. Te same wrony, które przechodzą test wypierania wody na poziomie siedmiolatka, nie zdają pokrewnego zadania, które ośmiolatek rozwiązuje bez wysiłku. Historia nie brzmi: „wrony to małe upierzone dzieci”. Historia brzmi tak: mózg zbudowany bez kory mózgowej, na oddzielnej linii ewolucyjnej przez mniej więcej 300 milionów lat, niezależnie wykształcił wiele tych samych sztuczek poznawczych.

Test na siedmiolatka: co właściwie zrobiły wrony

Porównanie z nagłówka pochodzi z artykułu z 2014 roku autorstwa Sarah Jelbert, Alexa Taylora, Lucy Cheke, Nicoli Clayton i Russella Graya, opublikowanego w PLOS ONE. Zespół postawił sześć dzikich wron kaledonijskich przed serią zagadek opartych na bajce Ezopa o kruku i dzbanie: przysmak unosi się poza zasięgiem w wąskiej rurce, a jedynie wrzucając kamienie do wody, można go unieść.

I udało im się. Wrony wolały tonące przedmioty od pływających, ciężkie kamienie od lekkich i rurkę z wyższym wyjściowym poziomem wody od niższego. Na czterech z sześciu zadań ich wyniki odpowiadały dzieciom w wieku pięciu do siedmiu lat, którym dano te same problemy logiczne. I to jest ten nagłówek.

Ale przypis jest mniej pochlebny. W niekontraintuicyjnym zadaniu „U-rurki” — gdzie wrzucenie kamienia do jednej widocznej rurki potajemnie unosi wodę w oddzielnej, połączonej z nią — wrony zawiodły. Podobnie jak większość dzieci poniżej ośmiu lat. Wrony mają realne przyczynowe rozumienie wody i ciężaru; nie mają abstrakcyjnego rozumienia ukrytych połączeń. Porównanie z siedmiolatkiem jest prawdziwe, wąskie i łatwe do błędnej interpretacji.

{IMAGE_2}

Narzędzia, pułapki i planowanie trzech ruchów do przodu

Jeśli jeden gatunek zdobył krukowatym ich reputację, to wróna kaledonijska — lśniący czarny ptak z jednego archipelagu Pacyfiku, który w naturze wytwarza zahaczone narzędzia z gałązek i ząbkowane narzędzia z twardych liści pandanowca. Różne populacje wron na różnych częściach wyspy produkują subtelnie odmienne wzory narzędzi — coś najbardziej zbliżonego do nieludzkiej kultury materialnej, jakie kiedykolwiek udokumentowano.

W badaniu z 2019 roku z laboratorium Alexa Taylora w Auckland, we współpracy z Nicolą Clayton z Cambridge i Christianem Rutzem ze St Andrews, schwytanym wronom kaledonijskim zadano problem metanarzędzia: z dala od widoku docelowego pożywienia musiały odzyskać krótki patyk, użyć go do wyciągnięcia dłuższego patyka z pudełka, a następnie dłuższym patykiem wyłowić przysmak. Wrony zaplanowały całą sekwencję przed przystąpieniem do działania — wybierając właściwe narzędzie otwierające jako pierwsze, nawet gdy na widoku leżały rozpraszające obiekty. Zachowanie to jest strukturalnie identyczne z zachowaniem człowieka przeglądającego stół warsztatowy i decydującego, co podnieść najpierw, by dosięgnąć tego, czego naprawdę chce.

To nie jest rozwiązywanie problemów metodą prób i błędów. To mentalny model łańcucha przyczyn, podtrzymywany w myślach przez kolejne kroki. Przez dekady zakładano, że wymaga to kory przedczołowej w stylu naczelnych.

Wrony radzą sobie bez niej.

Mózg zbudowany według innego planu

Mózgi ptaków nie wyglądają jak nasze. Nie ma kory mózgowej — grubej, pofałdowanej zewnętrznej warstwy istoty szarej, która u ssaków jest powszechnie uznawana za siedzibę wyższego myślenia. Zamiast tego ptaki mają region zwany pallium, a w nim strukturę zwaną nidopallium caudolaterale, czyli NCL. Do niedawna wydawało się to zbyt małe i zbyt odmiennie zorganizowane, by pełnić funkcję kory mózgowej.

Dwa odkrycia zmieniły ten obraz. W 2016 roku Seweryn Olkowicz i Pavel Němec z Uniwersytetu Karola w Pradze opublikowali w PNAS kompleksowe zliczenie neuronów u różnych gatunków ptaków. Jak poinformowali, zwykły kruk mieści w mózgu ważącym około 14 gramów (mniej więcej tyle co trzy grosze) około 1,2 miliarda neuronów. W samym pallium skupia się około 900 milionów z nich — upakowanych mniej więcej dwukrotnie gęściej niż w mózgu naczelnych. Uncja do uncji, ptaki śpiewające i krukowate mają najgęściej upakowane mózgi na planecie.

Cztery lata później laboratorium Andreasa Niedera na Uniwersytecie w Tybindze opublikowało w Science pierwsze bezpośrednie dowody neuronalne na coś w rodzaju świadomości zmysłowej u zwierzęcia niebędącego ssakiem. Zespół wytrenował wrony siwe do raportowania, czy widziały słaby bodziec wzrokowy, a następnie rejestrował aktywność pojedynczych neuronów NCL. Te neurony nie reagowały jedynie na światło na ekranie. Śledziły to, co wrona raportowała jako widziane. Ten sam bodziec, inna odpowiedź ptaka, inna aktywność neuronalna. To ta sama sygnatura neuronalna, jaką stwierdzono w korze przedczołowej naczelnych.

Implikacje są poważne. Albo subiektywna świadomość istniała u naszego ostatniego wspólnego przodka z ptakami, ponad 300 milionów lat temu, albo wyewoluowała niezależnie dwukrotnie — raz u ssaków, raz u ptaków — przy użyciu zupełnie różnego sprzętu. Obie możliwości przepisują podręczniki.

Znają twoją twarz — i mówią o tym znajomym

W 2006 roku biolog dzikiej przyrody John Marzluff z Uniwersytetu Waszyngtońskiego schwytał siedem amerykańskich wron na kampusie, mając na sobie gumową maskę. Wypuścił je bez szwanku. Następnie on i jego studenci chodzili tymi samymi ścieżkami w masce — i natychmiast byli łajani, atakowani z powietrza i zbiorowo nękani przez wrony, które nigdy nie doznały od niego krzywdy.

To, co nastąpiło potem, czyni ten wynik nadzwyczajnym. Zbiorowe ataki rozprzestrzeniły się na wrony, które nigdy nie widziały pierwotnego schwytania. Lata później — zespół Marzluffa udokumentował to przez ponad dekadę — reakcja alarmowa wciąż była wywoływana przez maskę. Wrony rozpoznają poszczególne ludzkie twarze, pielęgnują urazę i rozsyłają informację o zagrożeniu przez swoje sieci społeczne. Głębiej omawiamy badania nad rozpoznawaniem twarzy w osobnym artykule — ale wniosek jest prosty: jeśli wrona ma powód, by cię nie lubić, twoja twarz jest teraz częścią pokoleniowego zapisu kulturowego.

Działa to również w drugą stronę. Wrony, które przekonały się, że dany człowiek regularnie je karmi, przynoszą małe przedmioty — kapsle od butelek, kawałki szkła, okazjonalny kolczyk — i zostawiają je tam, gdzie karmiciel je znajdzie. Czy to zasługuje na miano wdzięczności, czy też jest to oportunizm przybrany w ptasie piórka — to pytanie lepiej zostawić filozofom niż ornitologom.

Czego wrony nie potrafią (i dlaczego uczciwość ma tu znaczenie)

Większość popularnych tekstów o inteligencji wron przypomina skrót złożony z samych najlepszych momentów. Uczciwy obraz ma swoje cienie — i to ważne.

Wrony mają trudności z naprawdę abstrakcyjnymi problemami — wszystkim, co wymaga rozumowania o czymś, czego nie mogą bezpośrednio postrzegać lub z czym nigdy wcześniej się nie zetknęły. Nie mają udokumentowanego języka w ludzkim sensie; ich okrzyki alarmowe i wokalizacje rodzinne są wyrafinowane, ale nikt nie wykazał gramatyki. Nie ma wyraźnych dowodów na nauczanie w ścisłym biologicznym sensie tego słowa: aktywnego modyfikowania własnego zachowania w celu nauczenia naiwnego ucznia kosztem siebie. A słynne porównanie „mądre jak siedmiolatek” odnosi się do jednego gatunku (kaledonijskiej) w jednej wąskiej klasie testów poznania fizycznego. Miejscowa wróna amerykańska nie przeszła tej samej baterii testów; ekstrapolujemy.

Russell Gray, który temu pytaniu poświęcił trzydzieści lat, zwykle ujmuje to wprost: inteligencja krukowatych jest naprawdę imponująca, strukturalnie różni się od inteligencji naczelnych i jest chronicznie przesadzana w momencie, gdy opuszcza laboratorium. Żadne z tych stwierdzeń nie sprawia, że ptak w twoim ogrodzie jest mniej niezwykły. Po prostu sprawia, że jest bardziej sobą.

Dlaczego to wszystko ma znaczenie

Mózg wrony nie jest mniejszą, bardziej zapracowaną wersją naszego. To równoległe rozwiązanie tego samego problemu — jak być elastycznym, społecznym, długowiecznym zwierzęciem w świecie, który karze głupotę. Właśnie to równoległe dotarcie do celu jest tym, co naukowcy uważają za naprawdę zdumiewające. Inteligencja, jak dowodzą krukowate, nie jest wyłącznie ssaczą właściwością pewnego rodzaju pofałdowanej kory mózgowej. To coś, co mózg może zbudować z zupełnie innych elementów.

Wiedząc to, inaczej obserwujesz ptaka dziobiącego torebkę po chipsach przed supermarketem. Nie patrzysz na upierzone zawalidrogi. Patrzysz na — ostrożnie rzecz ujmując — poznawczego odpowiednika małego naczelnego, zamkniętego w ciele wielkości książki kieszonkowej, działającego na mózgu, który można ukryć pod naparstek, i który niemal na pewno patrzy z powrotem.

Często zadawane pytania

P: Czy wrony są naprawdę tak mądre jak siedmioletnie dziecko?

O: Na jednym konkretnym rodzaju testu — fizycznym rozumowaniu przyczynowym dotyczącym wody i ciężaru — dzikie wrony kaledonijskie dorównują dzieciom w wieku od pięciu do siedmiu lat (Jelbert i in., 2014). Ogólnie rzecz biorąc, nie są równoważne siedmioletniemu dziecku; w miarach społecznych, językowych lub abstrakcyjnego rozumowania porównanie się rozpada.

P: Jaki jest najmądrzejszy ptak na świecie?

O: Większość badaczy inteligencji wskazuje albo na wronę kaledonijską (za wytwarzanie narzędzi i planowanie), albo na kea, nowozelandzką papugę (za pomysłowe rozwiązywanie problemów). Zwykłe kruki i papugi żako są bliskimi kandydatami. Ich uszeregowanie zależy częściowo od tego, który test potraktujemy jako najważniejszy.

P: Czy wrony naprawdę pamiętają ludzkie twarze?

O: Tak. Zespół Johna Marzluffa z Uniwersytetu Waszyngtońskiego udokumentował rozpoznawanie masek utrzymujące się przez ponad dekadę, które rozprzestrzenia się w sieciach społecznych wron na ptaki, które nigdy nie były świadkami pierwotnego zdarzenia.

P: Czy wrony są mądrzejsze niż kruki?

O: Kruki są większe, żyją dłużej i prawdopodobnie przewyższają wrony w testach poznania społecznego (laboratorium Thomasa Bugnyara w Wiedniu). Wrony ogólnie przewyższają kruki w zadaniach związanych z narzędziami. To bliskie kuzynostwo z różnymi mocnymi stronami — nie tyle ranking, ile podział pracy.

Źródła

• Jelbert, S. A., Taylor, A. H., Cheke, L. G., Clayton, N. S. & Gray, R. D. (2014). „Using the Aesop’s Fable Paradigm to Investigate Causal Understanding of Water Displacement by New Caledonian Crows.” PLOS ONE.
• Olkowicz, S., Kocourek, M., Lučan, R. K., Porteš, M., Fitch, W. T., Herculano-Houzel, S. & Němec, P. (2016). „Birds have primate-like numbers of neurons in the forebrain.” Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
• Nieder, A., Wagener, L. & Rinnert, P. (2020). „A neural correlate of sensory consciousness in a corvid bird.” Science.
• Marzluff, J. M. i in., Uniwersytet Waszyngtoński — badania nad rozpoznawaniem masek i alarmem międzypokoleniowym u amerykańskich wron.
• Gruber, R. i współpracownicy (2019). Eksperymenty z metanarzędziami i planowaniem u wron kaledonijskich. Current Biology.

Obserwuj wronę na słupku ogrodzenia następnym razem, gdy będziesz obok. Niemal na pewno ona obserwuje ciebie — mierzy, klasyfikuje, zapamiętuje. Nagłówek powie, że jest mądra jak dziecko. Prawda jest dziwniejsza i bardziej pochlebna dla ptaka: jest mądra w sposób, którego żadne dziecko nigdy nie osiągnie.

Ilustracje są generowane przez sztuczną inteligencję. Artykuł zweryfikowany pod kątem faktów i zredagowany przez człowieka. Nasze standardy redakcyjne.