椋鸟的声音学习与解决问题的能力和大脑大小有关

欧洲八哥拥有非凡的技能。椋鸟是多才多艺的鸣禽，一生都在学习啭鸣、口哨、叫声和歌曲，是最先进的鸟类声音学习者之一。现在，《科学》杂志上发表的一项新研究发现，八哥和其他复杂的发声学习者一样，也是出色的问题解决者。

洛克菲勒大学埃里希·贾维斯实验室的研究员让-尼古拉斯·奥代特说：“长期以来有一个假设，认为只有最聪明的动物才有能力进行复杂的发声学习。”“如果这是真的，那么复杂的声乐学习者也应该在认知任务上表现得更好，但之前没有人证明过这一点。”

只有少数动物群体能够进行复杂的发声学习，大致定义为学习和保留大量声音的能力。人类、大象、鲸鱼、海豹和蝙蝠代表了大多数哺乳动物的发声学习者;鸣禽、鹦鹉和蜂鸟覆盖了鸟类。贾维斯实验室长期以来一直关注鸣禽，并通过三个指标对它们的声音学习复杂性进行排名：鸟类的曲目中有多少歌曲和叫声，鸟类是否能够在其一生中继续学习新的歌曲和叫声，以及它是否能够模仿其他物种。

为了确定鸣禽的声音学习是否与不同的认知能力有关，Audet和同事花了三年时间在洛克菲勒大学实地研究中心的雾网中捕捉了21个物种的数百只野生鸟类，该中心占地1,200英亩，受保护的土地破坏了许多不同的生态系统在纽约的哈德逊河谷。

“这是一个保护区，这意味着动物与人类的接触有限，”参与这项研究的研究助理梅兰妮·库图尔(MélanieCouture)说。“这非常适合研究野生鸟类的行为——它们能做什么，以及它们对认知任务的反应。”

在对受试者的声音学习能力进行排名后，出现了三种领先者：椋鸟、蓝鸟和灰猫鸟(反舌鸟的亲戚)。它们也是仅有的三种能够模仿其他物种的物种(“声音学习的缩影”，奥代特说)。

随后，研究小组对23个物种的214只鸟类进行了一系列认知测试(其中包括添加到野生捕获鸟类中的两种实验室饲养鸟类)。他们通过挑战鸟儿取下盖子、刺穿箔纸或拉一根棍子来取回食物来测试解决问题的能力。通过在每只鸟和零食之间放置一个透明的障碍物来评估自我控制，并记录鸟儿停止撞到障碍物并绕过障碍物需要多长时间。其他测试分析了鸟类是否能够学会将某种颜色与食物奖励联系起来，以及当相关颜色发生变化时鸟类适应的速度有多快。

统计分析显示解决问题的能力和声音学习能力之间存在很强的相关性。椋鸟、蓝鸟和猫鸟不仅是最先进的声音学习者，而且也是最擅长解决难题的鸟，鸟越善于绕过障碍来获得食物，其声音学习能力就越复杂。其他认知测试和声乐学习复杂性之间没有关联。

研究人员还发现，高级声音学习者和问题解决者的大脑相对于他们的身体尺寸来说更大——这是观察结果的潜在生物学基础。

奥代特说：“我们的下一步是观察最复杂物种的大脑，并尝试了解为什么它们更擅长解决问题和声音学习。”“我们很清楚声音学习在大脑中发生的位置，但尚不清楚问题解决发生在哪里。”

总体而言，研究结果表明，声音学习、解决问题和大脑大小可能是同步进化的，这或许是提高生物适应性的一种方式。基于这些发现，以及早期关于声乐学习者随着节奏跳舞的能力的研究，贾维斯现在将这一系列特征称为“声乐学习认知复合体”。

贾维斯说：“我们的发现有助于支持一个先前未经证实的观点：口语等复杂行为的进化依赖于声音学习，与其他复杂行为的共同进化相关。”