Jak chytré jsou vrány? Upřímná odpověď vědy

Jak chytré jsou vrány? Chytřejší, než si většina lidí myslí, méně chytré, než naznačují virové titulky, a podivnější než obojí — pták, který dokáže naplánovat tři tahy dopředu, zapamatovat si tvář na celé desetiletí a pak selhat u hádanky, kterou školkové dítě vyřeší napoprvé.

Klíčová fakta

• V experimentu na Univerzitě v Aucklandu z roku 2014 (Jelbert et al., PLOS ONE) prošlo šest divokých novokaledonských vran čtyřmi ze šesti úkolů s vytlačováním vody na úrovni odpovídající dětem ve věku 5–7 let.
• Havrán obecný má v mozku velikosti vlašského ořechu přibližně 1,2 miliardy neuronů — zhruba dvojnásobnou hustotu ve srovnání s mozkem primáta stejné hmotnosti (Olkowicz et al., PNAS 2016).
• Laboratoř Andrease Niedera na Univerzitě v Tübingenu zaznamenala jednotlivé neurony v palliu vran, které se aktivují v souladu s tím, co pták subjektivně hlásí jako viděné — neurální signatura, o níž se dlouho předpokládalo, že je výlučná pro savce (Science, 2020).
• Ve studii o metatool z roku 2019 novokaledonské vrány plánovaly tříkrokové sekvence nástrojů — získat nástroj, aby získaly delší nástroj, aby dosáhly na potravu — ještě před prvním pohybem.
• Vrány chycené v gumové masce si ji pamatovaly a haněly ji ještě více než desetiletí poté a varovaly vrány, které původní událost nikdy nezažily (laboratoř Marzluffa, Washingtonská univerzita).

Zkráceně: Vrány odpovídají mladému člověku v určitých testech uvažování, ale toto srovnání lichotí a zavádí stejnou měrou. Skutečný příběh je mozek postavený na zcela odlišném plánu, který dospívá k myšlení na úrovni primátů zcela jinou cestou.

Jak chytré jsou vrány? Upřímná odpověď, kterou titulky vynechávají

Onen výrok „chytrý jako sedmileté dítě” pochází z jediné studie, jednoho úkolu, jednoho druhu vrány. Skutečné tvrzení je užší — a mnohem zajímavější — než tento mém.

Krkavcovití (čeleď zahrnující vrány, havrana, straky a sojky) stojí na vrcholu každého věrohodného žebříčku ptačí kognice. Používají nástroje. Ukrývají tisíce potravinových zásob a pamatují si jejich umístění i měsíce poté. Rozeznávají jednotlivé lidi od pohledu. Spolupracují, klamou, napadají a hrají si. Inteligence však není jediné číslo, a přistupovat k ní takto je způsob, jak se pečlivé vědecké poznatky mění ve facebookové příspěvky přesahující data.

A tady je věc. Tytéž vrány, které projdou testem vytlačování vody na úrovni sedmiletého dítěte, selhávají u příbuzného úkolu, který osmileté dítě vyřeší napoprvé. Příběh není „vrány se rovnají malým opeřeným dětem.” Příběh je, že mozek postavený bez kůry, na samostatné evoluční linii po přibližně 300 milionů let, nezávisle vyvinul mnoho stejných kognitivních triků.

Test se sedmiletým dítětem: co vrány skutečně udělaly

Srovnání v titulcích pochází z článku z roku 2014 od Sarah Jelbert, Alexe Taylora, Lucy Cheke, Nicoly Clayton a Russella Graye, publikovaného v PLOS ONE. Tým postavil šest divokých novokaledonských vran před sérii hádanek inspirovaných Ezopovou bajkou o vráně a džbánu: laskomina plave mimo dosah v úzké trubici a pouze vhazováním kamenů do vody ji lze zvednout.

A zvedly ho. Vrány preferovaly potápějící se předměty před plovoucími, těžké kameny před lehkými a trubici s vyšší počáteční hladinou vody před nižší. Ve čtyřech ze šesti úkolů jejich výkon odpovídal pěti- až sedmiletým dětem, jimž byly zadány stejné logické problémy. To je titulek.

Ale poznámka pod čarou je méně lichotivá. V neintuitivním úkolu s „U-trubicí” — kde vhození kamene do jedné viditelné trubice tajně zvedne vodu v oddělené propojené trubici — vrány selhaly. Stejně jako většina dětí mladších osmi let. Vrány mají skutečné kauzální pochopení vody a váhy; nemají abstraktní chápání skrytých spojení. Srovnání se sedmiletým dítětem je pravdivé, úzké a snadno špatně pochopitelné.

{IMAGE_2}

Nástroje, pasti a plánování tří kroků dopředu

Pokud jeden druh zasloužil krkavcovitým jejich reputaci, je to novokaledonská vrána — lesklý černý pták z jediného tichomořského souostroví, který v divočině vyrábí zahnuté nástroje z větviček a zoubkované nástroje z tuhých listů pandanu. Různé populace vran na různých částech ostrova vyrábějí mírně odlišné designy nástrojů — nejbližší věc k nelidské materiální kultuře, jaká kdy byla zdokumentována.

V roce 2019 dostaly zajaté novokaledonské vrány v laboratoři Alexe Taylora v Aucklandu, spolupracující s Nicolou Clayton v Cambridge a Christianem Rutzem v St Andrews, problém s metatool: mimo dohled konečné potravy musely získat krátkou hůlku, použít ji k vyproštění delší hůlky z krabice a pak dlouhou hůlkou vylovit pochoutku. Vrány naplánovaly celou sekvenci před zahájením — správný počáteční nástroj zvolily jako první, i když v zorném poli ležely rušivé předměty. Toto chování je strukturálně totožné s tím, jak člověk prohledá pracovní stůl, rozhodne se, co zvednout jako první, aby dosáhl toho, co skutečně chce.

To není řešení problémů metodou pokus-omyl. Je to mentální model řetězce příčin, udržovaný v mysli napříč kroky. Po desetiletí se předpokládalo, že to vyžaduje prefrontální kůru ve stylu primátů.

Vrány to dělají bez ní.

Mozek postavený na jiném plánu

Ptačí mozky nevypadají jako náš. Neexistuje žádná mozková kůra — žádná tlustá, zvrásněná vnější vrstva šedé hmoty, která u savců bývá obecně považována za sídlo vyšší myšlenky. Místo toho mají ptáci oblast zvanou pallium a uvnitř ní strukturu zvanou nidopallium caudolaterale neboli NCL. Ještě donedávna se tato oblast zdála příliš malá a příliš odlišně organizovaná na to, aby dokázala to, co kůra.

Dva nálezy tento obraz změnily. V roce 2016 Seweryn Olkowicz a Pavel Němec na Karlově univerzitě v Praze publikovali v PNAS komplexní počet neuronů napříč ptačími druhy. Havrán obecný, uváděli, nese přibližně 1,2 miliardy neuronů v mozku o hmotnosti asi 14 gramů (přibližně jako tři drobné mince). V palliu je naseto přibližně 900 milionů z nich — nahuštěno přibližně dvakrát hustěji než v mozku primáta. Gram za gram jsou zpěvní ptáci a krkavcovití mozky s nejvyšší hustotou neuronů na planetě.

O čtyři roky později laboratoř Andrease Niedera na Univerzitě v Tübingenu publikovala v časopisu Science první přímý neurální důkaz čehosi jako smyslové vědomí u nesavce. Tým vycvičil vrány popelavé, aby hlásily, zda viděly slabý vizuální podnět, a pak zaznamenal aktivitu jednotlivých NCL neuronů. Tyto neurony nereagovaly jen na světlo na obrazovce. Sledovaly, co vrána hlásila jako viděné. Stejný podnět, jiná zpráva od ptáka, jiná neurální aktivita. Je to tatáž neurální signatura, jakou nalézáme v prefrontální kůře primátů.

Důsledky tohoto jsou závažné. Buď subjektivní vědomí existovalo u našeho posledního společného předka s ptáky, před více než 300 miliony let, nebo se vyvinulo dvakrát — jednou u savců, jednou u ptáků — s využitím zcela odlišného hardwaru. Obě možnosti přepisují učebnice.

Znají vaši tvář — a řeknou to přátelům

V roce 2006 zoolog John Marzluff z Washingtonské univerzity chytil sedm amerických vran ve svém kampusu, přičemž nosil gumovou masku. Propustil je bez újmy. Pak procházel on a jeho studenti stejnými cestami s maskou — a byli okamžitě okřikováni, bombardováni a napadáni vránami, které se jich nikdy nikdo nedotkl.

To, co následovalo, dělá výsledek mimořádným. Pronásledování se rozšířilo na vrány, které původní chycení nikdy neviděly. Roky poté — Marzluffův tým to zdokumentoval po dobu více než desetiletí — stále byl poplachový reflex vyvolán maskou. Vrány rozpoznávají jednotlivé lidské tváře, uchovávají si zášť a šíří hrozbu skrze svou sociální síť. Hlouběji do výzkumu rozpoznávání tváří se věnujeme v samostatném článku — ale titulek je přímočarý: pokud má vrána důvod vás nemít ráda, vaše tvář je nyní součástí generačního kulturního záznamu.

Funguje to i v opačném směru. Vrány, které se naučí, že určitý člověk je spolehlivě krmí, přinášejí drobné předměty — víčka od lahví, kousky skla, příležitostně náušnici — a nechávají je tam, kde je krmič najde. Zda to počítá jako vděčnost nebo jako oportunismus zahalený v peří, je otázka, kterou je lepší ponechat filosofům než ornitologům.

Co vrány neumí (a proč je zde důležitá upřímnost)

Většina populárního zpravodajství o inteligenci vran vypadá jako sestřih nejlepších momentů. Upřímný obraz má stíny, a ty jsou důležité.

Vrány se potýkají se skutečně abstraktními problémy — čímkoliv, co vyžaduje uvažování o entitě, kterou nemohou přímo vnímat nebo se s níž dříve nesetkaly. Nemají žádný prokázaný jazyk v lidském smyslu; jejich poplachové volání a rodinné vokalizace jsou sofistikované, ale nikdo neprokázal gramatiku. Nevykazují žádné jasné důkazy výuky v přísném smyslu, který biologie používá: aktivní úpravou vlastního chování s cílem poučit naivního jedince na vlastní náklady. A slavné srovnání „chytrý jako sedmiletý” platí pro jeden druh (novokaledonský) v jedné úzké třídě testů fyzické kognice. Váš sousedský americký havran stejnou baterií testů neprošel; extrapolujeme.

Russell Gray, který tomuto tématu věnuje třicet let, to bývá sdělovat otevřeně: krkavcovitá kognice je skutečně působivá, strukturálně odlišná od primátní kognice a chronicky přeprodávaná, jakmile opustí laboratoř. Nic z toho nečiní ptáka ve vaší zahradě méně pozoruhodným. Jen ho to dělá více sebou samým.

Proč na tom záleží

Mozek vrány není menší, ostřilejší verzí našeho. Je to paralelní řešení stejného problému — jak být flexibilním, společenským, dlouhověkým zvířetem ve světě, který trestá hloupost. Toto paralelní dosažení je tou částí, která vědce skutečně fascinuje. Inteligence, jak vyplývá z důkazů krkavcovitých, není výlučně savčí vlastností určitého druhu zvrásněné kůry. Je to něco, co mozek může vybudovat z velmi různých součástí.

Vědět to změní způsob, jak sledujete ptáka zobajícího obal od hranolků před supermarketem. Nedíváte se na opeřenou obtíž. Díváte se na — konzervativně řečeno — kognitivního rovnocenného malého primáta — zabaleného do těla velikosti kapesní knížky, s mozkem, který byste schovali pod náprstek, a téměř jistě vás pozorujícího zpět.

Často kladené otázky

Otázka: Jsou vrány skutečně tak chytré jako 7leté dítě?

Odpověď: V jednom konkrétním druhu testu — fyzickém kauzálním uvažování o vodě a váze — divoké novokaledonské vrány odpovídají dětem ve věku pěti až sedmi let (Jelbert et al., 2014). Obecně nejsou rovnocenné sedmiletému dítěti; v sociálních, jazykových nebo abstraktně-úsudkových měřítcích se srovnání rozpadá.

Otázka: Který pták je nejchytřejší na světě?

Odpověď: Většina výzkumníků kognice nominuje buď novokaledonskou vránu (za výrobu nástrojů a plánování) nebo kea, novozélandského papouška (za vynalézavé řešení problémů). Havrán obecný a papoušek žako jsou silní uchazeči. Jejich seřazení závisí z části na tom, který test hodnotíte nejvíce.

Otázka: Pamatují si vrány skutečně lidské tváře?

Odpověď: Ano. Tým Johna Marzluffa z Washingtonské univerzity zdokumentoval rozpoznávání masek přetrvávající déle než desetiletí a šířící se po sociálních sítích vran na ptáky, kteří původní událost nikdy nezažili.

Otázka: Jsou vrány chytřejší než havrani?

Odpověď: Havrani jsou větší, déle žijí a v testech sociální kognice pravděpodobně vrány překonávají (laboratoř Thomase Bugnyara ve Vídni). Vrány obecně překonávají havrana v úkolech s nástroji. Jsou to blízcí příbuzní s různými silnými stránkami — spíše dělba práce než žebříček.

Zdroje

• 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. et al., Washingtonská univerzita — studie rozpoznávání masek a mezigeneračního poplachu u amerických vran.
• Gruber, R. a kolegové (2019). Experimenty s metatool a předvídavým plánováním u novokaledonských vran. Current Biology.

Příště, až půjdete kolem vrány na plotě, sledujte ji. S velkou pravděpodobností sleduje vás — měří, třídí, zapamatovává si. Titulek bude říkat, že je tak chytrá jako dítě. Pravda je podivnější a pro ptáka lichotivější: je chytrá způsobem, jakým žádné dítě nikdy nebude.

Ilustrace jsou generovány umělou inteligencí. Článek byl ověřen fakty a upraven člověkem. Naše redakční standardy.