Интеллект птиц

Серая ворона играет

Головной мозг птицы.

Зяблик-дятел использует орудие труда (палочку), чтобы добыть личинку.

Интеллект птиц (англ. Bird intelligence) — умственные способности птиц. Головной мозг птиц существенно прогрессировал от мозга динозавров, так как полёт, жизнь в стаях и строительство сложного сооружения — гнезда на деревьях, потребовали от них умственного развития. У птиц наблюдается сложное поведение и взаимодействие (общение) друг с другом при помощи пения, оперения и жестов.

Птицы обладают зрением, слухом, обонянием, вкусовыми рецепторами, осязанием и магнитным чувством. Зрение у них развито сильнее, чем у прочих животных. Птицы различают не только цвета, но и их оттенки и комбинации. Слух развит хорошо. Данная разнообразная информация помогает им летать, ориентироваться в пространстве при миграциях и добывать пищу.

Птицам свойственны брачные игры и забота о потомстве. Самые сообразительные птицы, как правило, живут долго и размножаются медленно.

Общие сведения

Эволюция

Исследование 2021 года предполагает, что формирование птичьего мозга современного типа происходило в несколько этапов: у теропод, не принадлежащих к эволюционной линии птиц (в частности, у алиорама), мозг сохранял «классическую» для динозавров линейную структуру. У примитивных манирапторов, не относящихся к паравесам (например, занабазара), мозжечок и конечный мозг начинают расширяться, а сама ориентация отделов мозга относительно друг друга начинает приближаться к птичьей. Более «продвинутое» расширение мозжечка наблюдается уже у паравесов, таких как живший в конце юрского периода археоптерикс, при этом зрительные доли смещаются вниз и вбок и формируется прямой контакт между мозжечком и конечным мозгом. Наконец, дальнейшее расширение конечного мозга (и сопутствующее ему развитие умственных способностей) произошло только после окончательного формирования птиц современного типа, по-видимому — уже в начале кайнозойской эры.

ЦНС

Головной мозг птиц существенно больше, чем у рептилий и разделяется на 5 отделов: продолговатый, задний, средний, промежуточный и конечный. Его масса составляет у бескилевых птиц и пингвинов 0,04—0,09 % от массы тела, а у остальных летающих птиц — от 0,2 до 5—8 % от массы тела. Среди птиц наиболее высокое соотношение массы мозга к массе тела наблюдается у попугаев, ворон, сорок, соек и воронов.

Продолговатый мозг хорошо развит: здесь находятся центры, регулирующие дыхание, кровообращение, пищеварение и другие жизненно важные функции, которые у птиц осуществляются особенно интенсивно. Мозжечок, находящийся в задней части головного мозга, велик, что связано с полётом, требующим точно координированных движений и постоянного сохранения равновесия тела.

Средний мозг сдвинут на вентральную сторону, прикрыт сверху большими полушариями и виден только по бокам; обычно, хорошо развиты его зрительные доли. Промежуточный мозг мал, эпифиз слабо развит, гипофиз крупный.

Конечный мозг сильно развит, это самая большая часть головного мозга. Кора конечного мозга у птиц выражена лучше, чем у рептилий, правда, её слой тонок. Хорошо развиты полосатые тела — главная часть переднего мозга, где находятся центры регуляции зрения, движения и пр. Обонятельные доли малы и тесно примыкают к большим полушариям, поэтому восприятие запахов у птиц не играет существенного значения (но у киви и птиц-падальщиков обонятельные доли развиты неплохо). Полушария передней части мозга гладкие, без извилин и по сравнению с млекопитающими относительно невелики. В их функцию входит управление поведением, ориентация в пространстве, употребление пищи, спаривание и способность строить гнёзда. По современным взглядам, значительную часть больших полушарий у птиц занимает сложно дифференцированный паллиум. Ранее большая его часть принималась за производные полосатых тел. У птиц паллиум содержит участки, гомологичные слоям неокортекса млекопитающих, но располагаются они не слоями, а образуют «ядра».

Спинной мозг относительно короткий и образует два утолщения: шейное и поясничное (крестцовое), от которых отходят нервы к передним и задним конечностям, образующие по пути мощное плечевое и тазовое нервные сплетения.

Нейроны в мозге птиц образуют вертикальные и горизонтальные структуры так, как это происходит в мозге млекопитающих. Сигналы между нейронами передаются сверху вниз и обратно в вертикальных «колоннах», которые связаны между собой горизонтальными структурами. Данная картина напоминает работу нейронов в неокортексе млекопитающих.

При равной массе мозга количество нейронов в головном мозге у птиц больше, чем у млекопитающих.

Поведение

Яркими проявлениями умственных способностей птиц является обучение певчих птиц пению, повторение человеческой речи попугаями, приёмы добывания корма у ряда видов и умение врановых решать сложные задачи.

Способность к счёту у птиц развита лучше, чем у многих млекопитающих. Было показано, что попугаи могут считать до 6, бакланы до 7, а вороны могут считать до 8. Характерно, что кукушки часто удаляют одно из яиц птиц, прежде чем откладывать в их гнездо собственное. Вороны могут понимать, какое количество предметов перед ними.

В Британии синицы, живущие возле домов, научились снимать алюминиевые крышки с выставленных бутылок с молоком либо продырявливать их и склёвывать сливки.

Известно для птиц и использование инструментов. Дятловый древесный вьюрок, обитающий на Галапагосских островах, держа в клюве крупную иглу кактуса или сухую веточку, ковыряет ею в трещинах коры для извлечения насекомых из глубоких расщелин в древесине. Перелетая с дерева на дерево, вьюрок часто переносит колючку с собой. Новокаледонский ворон не только использует, но и изготавливает орудия труда, с помощью которых птица достаёт из-под коры личинок насекомых.

Некоторые птицы обладают особыми методиками привлечения добычи. Так, зелёные кваквы бросают в водоём лист, веточку или перо и следуют за ними по течению, ожидая, пока «приманкой» не заинтересуется рыба.

Для птиц характерны миграции в зависимости от времени года, связанные со стремлением к большему источнику пищи.

Они часто образуют группы и нередко действуют сообща.

В Африке обыкновенный стервятник, найдя страусиное яйцо, скорлупу которого он не может разбить клювом, разыскивает камень (иногда массой до 0,5 кг при массе птицы 2—2,5 кг) — и, многократно бросая его клювом на яйцо, раскалывает скорлупу. Иногда вороны и крупные чайки, схватив твёрдую добычу (орехи, моллюски, крабы и пр.), взлетают и затем бросают добычу на землю. Приём повторяется многократно, пока орех, раковина или панцирь не расколется. Так же поступают и некоторые хищные птицы с черепахами (стервятники) или с крупными костями (бородач). Различные виды дятлов используют щели в стволах деревьев для закрепления раздалбливаемых ими шишек. Певчий дрозд использует камни в качестве наковальни для того, чтобы разбивать раковины моллюсков.

Обыкновенная сорока — единственное немлекопитающее, прошедшее зеркальный тест.

Высокие когнитивные способности птиц связаны со спецификой активации нейронов и особенностями нейроархитектуры некоторых участков паллиума — образования, покрывающего полушария.

Язык птиц

Птицы общаются с помощью звуковых (слуховых, пение птиц) и зрительных (например, «брачный наряд» самцов многих птиц) сигналов, а также языка жестов (угрожающие позы, такие как расправление крыльев, чтобы казаться больше).

Слух птиц приблизительно в 10 раз восприимчивее, чем наш. Птицы способны распознать 10 разных звуков там, где люди определяют одну ноту. В то время как люди обрабатывают звуки со скоростью 1/20-я секунды, птицы могут дифференцировать те же звуки за 1/200-ю секунды.

В языке птиц насчитываются десятки звуковых сигналов (бедствия, предостережения, пищевые, ухаживания, спаривания, агрессивные, стайные, гнездовые и пр.). Большинство песен состоит из 1—2 слогов, однако бывает и больше (13—24 слога у пеночки-теньковки).

У стайных птиц более разнообразные звуковые и зрительные сигналы, чем у одиночных. У стайных есть сигналы, собирающие стаю, извещающие об опасности, сигналы «все спокойно» и призывы к трапезе.

Одна и та же песня в период размножения может служить сигналом привлечения самки, а в период высиживания птенцов — сигналом занятости территории.

Джулиан Хаксли и пионер записи голосов птиц в природе Людвиг Кох считают, что по разнообразию звуковых сигналов голосовая информация у высших животных, в том числе и у многих птиц, почти достигает уровня настоящей речи. Существует также мнение, что некоторые виды птиц в различных экологических ситуациях используют в качестве сигналов сотни различных звуков.

Хищные птицы (орлы, совы) широко используют щёлкание клювом в качестве сигнала угрозы.

Вороны общаются друг с другом не только с помощью карканья и других звуковых сигналов, но и посредством языка жестов, что ставит их на один уровень развития с карликовыми шимпанзе.

Имеется механизм, не позволяющий зебровым амадинам переучивать те элементы песни, которые они уже выучили.

Птицы, в частности, зебровые амадины, способны запомнить голоса нескольких десятков сородичей, другими словами они могут отличать пение отдельных особей стаи.

В контроле голосовых сигналов участвуют отделы головного мозга:

• Путь формирования пения: состоит из верхнего вокального центра и части подъязычного ядра, которое идёт к трахее и сиринксу;
• Передняя часть переднего мозга, который отвечает за обучение: состоит из латеральной части магноцеллюлярного ядра переднего нового полосатого тела, области X (части базальных ганглиев) и дорсально-латерального отдела среднего таламуса.

Исследования

В 2002 году учёные Оксфорда обнаружили, что вороны используют орудия труда: так, ворона схватила кусочек проволоки, затем с помощью подходящего предмета согнула его с одного конца, превратив тем самым в крючок. Используя этот саморучный инструмент, ворона достала из пластиковой трубы маленький контейнер с мясом, ловко подцепив его.

В 2004 году учёные из шотландского университета Святого Эндрю изучавшие в Западной Африке взаимодействие птиц-носорогов и обезьян Дианы, выяснили другие обезьяньи крики, которые не содержат указания на опасность.

В 2006 году Джоанна Дэлли из университета Кембриджа, наблюдая за сойками, прятавших запасы еды, выявила важную деталь, отличающую соек от белок (тоже делающую запасы): если в момент припрятывания пищи сойка видела, что за ней наблюдала другая, более крупная и сильная птица, то пичуга предполагала, что та вскоре вернётся и украдёт спрятанное. Поэтому в такой ситуации сойка возвращалась к тайнику через короткое время, убеждалась, что другой птицы нет рядом, доставала спрятанную пищу и перепрятывала в ином месте. Таким образом, эти птицы могут строить долгосрочные планы и действовать не просто исходя из инстинктов, но и из выстроенных предположений на будущее.

В 2011 году Дамиан Скарф обнаружил, что голуби могут различать числа от 1 до 9, и выбирать ту группу фигур на экране, где их было больше.

В 2017 году учёные применили тесты, ранее использовались для оценки способности к планированию у человекоподобных обезьян. Для начала они научили воронов открывать коробку с лакомством с помощью камешка подходящего размера. На другой день учёные предложили воронам выбрать из россыпи предметов, среди которых находился подходящий для открытия коробки камень, какой-нибудь один — остальные были слишком большими или слишком маленькими. Саму коробку с лакомством исследователи при этом не доставали, её приносили только спустя 15 минут после того, как птица сделает выбор. Несмотря на значительные промежутки времени, вороны выбирали необходимый для открытия коробки предмет в 80% случаев и успешно его использовали в 86% случаев. Их вывод —

Вороны способны строить планы лучше, чем большинство приматов и даже человеческие дети. Вороны оказались способны просчитывать свои действия наперед не только лучше человекоподобных обезьян, но и четырехлетних детей. «Не было реальных доказательств того, что когнитивные способности воронов позволяют им просчитывать варианты развития событий в будущем и продумывать свои действия, — поясняет профессор психологии Маркус Бокле. — Мы вообще впервые увидели, что животные, кроме людей, на такое способны».

В 2019 году было изучено, как новокаледонские вороны подыскивают стебель растения, подходящий для изготовления крючка для ловли личинок. Как показали эксперименты, вороны находят именно те стебли, которые им нужны, даже если они спрятаны под листьями других растений.

В 2020 году учёные выяснили, что вороны в возрасте всего 4 месяцев могут конкурировать в определенных задачах со взрослыми шимпанзе и орангутанами.

В 2021 году выявлено изготовление и использование орудий труда у какаду Гоффина.

Наиболее интеллектуальными птицами считаются попугаи и врановые.

Видеогалерея

	Африканский марабу
ВОРОНЫ КАТАЮТСЯ С ГОРКИ!	Ворона размачивает чипс

См. также

• Интеллект динозавров
• Мозг птерозавров