Biologijos mokslų daktaras Leonidas Voronovas, Biologijos mokslų kandidatas Valerijus Konstantinovas, Čuvašo valstybinis pedagoginis universitetas, vardu I. Ya. Yakovleva (Čeboksarai)
Varnos jau seniai pateko į intelektualų gyvūnų pasaulio elitą. Visi žino garsiąją Ezopo pasaką apie varną ir ąsotį: paukštis savo snapu nepasiekė vandens ir, norėdamas atsigerti, ėmė mėtyti akmenukus į stiklainį, kol vanduo pakilo iki reikiamo lygio. Tačiau iki šiol mes toliau mokomės naujų šių paukščių sugebėjimų.
- „Salik.biz“
Jų rangas stabiliai didėja - susigundę primatais, gvazdikų šeimos paukščiai pasiekė mažų vaikų intelektą. Tačiau nebūtų visiškai teisinga sakyti, kad jie kažko pasiekė - akivaizdu, kad korvidai visada išsiskyrė aukštu intelektu, tiesiog mums tiesiog reikėjo mokytis paukščių smegenų visose jų psichologijos ir neurobiologijos srityse.
Varnos su gobtuvu turi puikų intelektą įvairiose situacijose. Žiemą jie suras kur nors aliuminio dangtelį iš lėkštės, sėdės ant jo ir važiuos nuo apsnigtų stogų kaip ant rogių, tada erzins šunis ir kates, griebėdami už jų uodegos. Jie mirkomi duonos plutele pudrose, slepia maistą sandėliuose ir net sąmoningai mesti po automobilių ratais to, ko negali.
Buvo laikų, kai varnos atidarė pirkinių krepšio užtrauktuką ir išsiėmė atsargas. Jie neįsivaizduojamai atpažįsta žmones „iš akių“, nepaisant jų drabužių, ir lengvai atskiria ginklą nuo lazdos. Varnos tarpusavyje „bendradarbiauja“bendrame nuotykyje. Pavyzdžiui, jie „dirba“poromis, vagia kiaušinius iš kitų žmonių lizdų: viena varna išstumia paukštį iš lizdo, o kita renka kiaušinius. Šį sudėtingą elgesį reikia šiek tiek paaiškinti.
Mokslo pasaulyje susidomėjimas paukščių intelektu kilo tada, kai biologai ir antropologai rimtai galvojo apie žmogaus intelekto kilmę.
Žvalgyba iš niekur negalėjo pasirodyti taip iš karto (nebent, be abejo, leidžiami religiniai ir parazitologiniai paaiškinimai), ji turi turėti tam tikrą pagrindą evoliucinėje praeityje. Pirmiausia jie ėmė ieškoti tokio pagrindo, žinoma, tarp primatų. Bet buvo daug įdomiau pabandyti atrasti paukščių, kurie evoliuciškai nėra tokie artimi žmonėms kaip beždžionės, pažintinius sugebėjimus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Ilgą laiką manipuliavimas įrankiais buvo laikomas vienu pagrindinių aukšto intelekto požymių, skiriančiu žmones nuo visų kitų gyvūnų. Tačiau, kaip paaiškėjo, paukščiai taip pat gali naudoti įrankius, taip pat juos kurti ir modifikuoti. Šis įgūdis buvo stebimas ne tik gumbasvogūniuose, bet ir garnių bei Galapagų dzenų pelekuose. Tačiau zoopsichologų mėgstamiausi buvo Naujosios Kaledonijos varnai.
Ką veikia Naujojo Kaledonijos varnas, kai jam reikia gauti, pavyzdžiui, vabzdį iš plyšio? Jis pasirenka kreivą šakelę ant krūmo, nulaužia ją savo snapu, nuplėšia perteklinę žievę ir nelygumus, palikdamas tik mazgą viename gale, ir gautą nėrimą nulaužia tose vietose, kur gali paslėpti kažkas skanaus.
St Andrews universiteto (JK) tyrėjai nustatė, kad paukščiai taip pat įvertina gauto įrankio kokybę. Tuo pačiu metu jie per bandymus ir klaidas nesiaiškina, kurią šakelės galą kišti į lizdą ir ar konkreti šakelė apskritai tinkama atlikti užduotį, tačiau tarsi iš anksto įsivaizduoja, kaip veiks tas ar tas darbo įrankis, ir pasirenka tinkamiausią.
Naujosios Kaledonijos varnos neapsiriboja lazdomis ir šakelėmis. Auklando universiteto (Naujoji Zelandija) zoologų eksperimentai parodė, kad šie paukščiai gali naudoti net tokį sudėtingą ir paslaptingą objektą kaip veidrodį savo reikmėms. Veidrodžio pagalba varnos nustatė, kur yra mėsos gabalas (jie nematė paties maisto, tik jo atspindį). Pažvelgę į atspindį, paukščiai suprato, kur priklijuoti savo buką, kad gautų gydyti, ir buvo atlikti eksperimentai su laukiniais paukščiais, kurie dar neturėjo laiko gyventi šalia žmonių.
Apskritai laukiniai gyvūnai labai retai sugeba suprasti, kad atspindys yra atspindys. Mažas gyvūnų pasaulio elitas, kurį sudaro pilkosios papūgos, kai kurie primatai, delfinai ir Indijos drambliai, turi galimybę išspręsti „veidrodinę mįslę“. Dabar prie jų buvo pridėti varnos.
Naujųjų Kaledonijos varnų pasiekimai augo: ta pati Aucklando universiteto zoologų komanda nustatė, kad jie gali padaryti priežastinius padarinius. Eksperimento esmė buvo ta, kad paukščiams reikėjo „sulieti“savo galvoje daikto judesį ir žmogų, kuris manipuliuoja daiktu, o varnos nematydavo pačios manipuliacijos. Paprasčiau tariant, paukščių buvo paprašyta išspręsti lėlių teatro galvosūkį: čia yra lazda, čia yra žmogus, žmogus vaikšto už ekrano, o lazda pradeda judėti. Ir paukščiai tikrai suprato, kad yra nematomas „veiksmo agentas“(beje, vaikams panašus sugebėjimas atsiranda iki septynių mėnesių amžiaus).
Tačiau nereikėtų manyti, kad Naujosios Kaledonijos varnos yra vieninteliai tokio pobūdžio tyrimų objektai. Naujausiame Utsunomijos universiteto japonų zoologų tyrime buvo parodyta, kad didelėmis varnomis varnos gali susieti skaičius ir abstrakčius simbolius su maisto kiekiu. Pagal skaičius ir geometrines figūras ant maisto konteinerių paukščiai buvo atpažįstami ten, kur buvo daugiau, o kur mažiau. Kitaip tariant, paukščiai žinojo skaičių santykį.
Kitas gvazdikų intelekto pavyzdys yra jų sugebėjimas keletą metų atsiminti draugus ir priešus. Be to, jų socialinė atmintis neapsiriboja tos pačios rūšies individais: pavyzdžiui, miesto varnos prisimena kitų paukščių ir žmonių balsus. Gvazdikų intelekto pavyzdžių galima padauginti ir padauginti, bet iš kur tas išradingumas? Šis klausimas, kaip lengvai suprantamas, yra neurobiologinis, ir norėdami į jį atsakyti, turime pažvelgti į paukščio smegenis.
Turiu pasakyti, kad dar visai neseniai paukščių psichika buvo tradiciškai nepakankamai įvertinta ne tik dėl mažų jų smegenų, bet ir dėl jų struktūros ypatumų. Paukščio smegenyse nėra šešių sluoksnių naujos žievės (kurią turi žinduoliai), o jo evoliucija vyko dėl striatum branduolių arba striatum transformacijos.
Strypa yra senesnė nei žievė, o jos funkcijos yra paprastesnės nei jos, todėl paukščių centrinė nervų sistema buvo suvokiama kaip primityvi struktūra, neskirta atlikti aukštesnių pažintinių funkcijų, kurias atlieka naujas žinduolių žievė.
Laikui bėgant, požiūris į paukščio smegenis pradėjo keistis - jis pasirodė sudėtingesnis, nei jie manė. Norėdami suprasti gana sudėtingą jo struktūrą, turite žinoti kai kurias detales. Paukščio smegenyse yra keli laukai, turintys specifines funkcijas. Kiekvieną lauką sudaro struktūriniai komponentai - glia, neuronai ir neurogliniai kompleksai. Neuronas, kaip žinote, perduoda informaciją, glia jai padeda, o neuroglialinis kompleksas, matyt, analizuoja informaciją, kaip tai daro žinduolių žievės ląstelių stulpeliai. (Stulpelis yra grupė neuronų, esančių smegenų neokortekso srityje statmenai jos paviršiui, vienijanti nervų ląsteles skirtinguose žievės sluoksniuose.)
Apskritai stuburinių smegenų pažangą, kaip ją suformulavo garsus rusų biologas Leonidas Viktorovičius Krushinsky, lydi dviejų tarpusavyje susijusių savybių - struktūrinio diskretiškumo ir funkcinio bei struktūrinio pertekliaus - padidėjimas. Nustatyta, kad nepaisant paukščių striatumoje esančių nervinių tinklų ir žinduolių neokortekso erdvinio organizavimo skirtumų, jų formavimąsi ir raidą evoliucijoje lemia tie patys morfologiniai dėsningumai.
Aukštųjų stuburinių gyvūnų centrinės nervų sistemos progresą lydėjo pagrindiniai pokyčiai. Pirmiausia padidėjo bendras neuronų skaičius, ląstelių populiacijos ir pereinamosios formos tarp jų; antra, padidėjo visų tipų audinių ir ląstelių polimorfizmas kiekvieno tipo neuroniniuose tinkluose; trečia, buvo suformuoti moduliai - sudėtingi super ląsteliniai struktūriniai ir funkciniai informacijos apdorojimo vienetai.
Mūsų atlikti tyrimai Čuvavo valstybinio pedagoginio universiteto Biologijos katedroje pavadinti I. Ya Yalevlev leido papildyti šiuos kriterijus. Paaiškėjo, kad jo asimetrijos laipsnis ir jo ląstelinių bei viršš ląstelių struktūrinių komponentų įsiterpimo (agregacijos laipsnis) dėsningumai taip pat yra susiję su paukščio smegenų vystymosi pažanga.
Ar korvidai turi savybių, išskiriančių jų smegenis iš kitų paukščių? Norėdami tai padaryti, varna turi būti palyginta su kuo nors - pavyzdžiui, su balandžiu. Balandžiai iš tiesų nesiskiria dideliu intelektu, o daugybė profesorės Zoya Aleksandrovna Zorina ir jos kolegų iš Maskvos valstybinio universiteto Biologijos fakulteto darbų leido išsiaiškinti, kas būtent balandžiai yra kvailesni už varnas. Varninės gaubtos varnos sugeba įvertinti rinkinių dydį ir kaupti tokią matematinę informaciją ne tik konkrečiuose vaizduose, bet ir apibendrinta abstrakčia forma, kurią paukščiai gali susieti, pavyzdžiui, su arabiškais skaitmenimis; jie gali pamatyti daiktų formos analogijas, nepriklausomai nuo tų objektų spalvos.
T. y., Atrodo, kad paukščiai reprezentuoja atskirą bruožą „galvoje“, nebūdami pririšti prie konkretaus objekto. Balandžiai šią procedūrą mokosi daug lėčiau. Be to, balandžių požiūris į mokymąsi praktiškai nėra suformuotas, o korviduose jis atsiranda gana greitai ir remiantis optimalia strategija. Akivaizdu, kad pažintinių sugebėjimų skirtumas paaiškinamas šių dviejų rūšių paukščių smegenų struktūros skirtumais.
Mums pavyko sužinoti, kad varnos smegenyse yra dvigubai daugiau neuronų nei balandžių, o jų savitasis tankis yra dvigubai didesnis. Tuo pačiu metu varnos smegenyse esantys neuronai ir glia yra mažesni, o neurogliniai kompleksai yra didesni nei balandyje.
Siekiant labiau suprasti paukščio smegenų specifiką, tyrime taip pat buvo pelekai (Fringillidae). Šie paukščiai gali atlikti sudėtingas manipuliacijas, kai išgauna sėklas iš įvairių rūšių spygliuočių spurgų. Pavyzdžiui, Z. A. Zorinos laboratorijos darbuotojai nustatė, kad eglių kryželiai (kurie priklauso pelekams), kaip ir varnos, sugeba apibendrinti - vienas iš svarbiausių intelektinės veiklos komponentų.
Smegenų veiklos efektyvumą lemia ne tik neuronų, glia ir neuroglialinių kompleksų skaičius ir plotas, bet ir jų vieta erdvėje, nuo kurių priklauso neuronų gebėjimas „susikalbėti“tarpusavyje. Abipusį smegenų ląstelių išdėstymą galima apibūdinti atstumu tarp savavališkų artimiausių ląstelių poros. Vidutiniai atstumai tarp ląstelių sudaro vadinamąją ląstelių artumo matricą, kuri skiriasi kiekviename tiriamame smegenų lauke. Tokia matrica yra patogi priemonė įvertinti smegenų struktūrą.
Su jo pagalba mes sugebėjome nustatyti, kad varnų neuronų ir neuroglinių kompleksų tarpusavio artumas (agregacija) yra daug didesnis nei pelekų šeimos paukščių. Tai yra, varnose smegenų struktūriniai komponentai yra arčiau vienas kito, o tai pagreitina ir optimizuoja nervų grandinių darbą. Patobulėjęs neuronų ir neuroglialinių kompleksų funkcionavimas galėjo atsirasti dėl to, kad padidėjo išsišakojimo laipsnis nervinėse ląstelėse - jose pradėjo formuotis daugiau dendritų, o tai, savo ruožtu, tapo įmanoma dėl sumažėjusios somos (ląstelės kūno) srities.
Taigi varnos yra skolingos savo išskirtiniam intelektui dėl neuroninės architektūros ypatumų. Tačiau vis dar paukščiai, įskaitant raguolius, yra žymiai prastesni už žinduolius pagal bendrą neuronų skaičių. Jei varnos smegenyse yra 660 milijonų neuronų, tada gyvūnuose jų skaičius matuojamas dešimtimis milijardų.
Kas leidžia korvidams išspręsti problemas, panašias į kai kuriuos primatus?
Faktas yra tas, kad žinduoliuose evoliucijos serijose ląstelių elementų tankis mažėja, o paukščiuose - padidėja, taip pat ir dėl pavienių neuronų ir glia suvienijimo į minėtus neuroglialinius kompleksus. Matyt, ryšium su paukščių sugebėjimo skraidyti įgijimu, jei reikia, viena vertus, maksimaliu bendrosios masės pašviesėjimu, kita vertus, judesių spartėjimu jų smegenyse, buvo radikaliai optimizuojami informacijos apdorojimo mechanizmai.
Tam reikėjo kitokio struktūrinio ir ląstelinio sprendimo: vietoj žinduoliams būdingos stulpelio struktūros paukščiuose susiformavo sferiniai ląstelių kompleksai. Šie kompleksai tapo svarbiausiais paukščių smegenų struktūriniais ir funkciniais vienetais, kurių efektyvumas nėra prastesnis nei gyvūnų smegenų nervų kolonų.