Doktor Ilmu Biologi Leonid Voronov, Kandidat Ilmu Biologi Valery Konstantinov, Universitas Pedagogis Negeri Chuvash dinamai I. Ya. Yakovleva (Cheboksary)
Burung gagak telah lama memasuki elit intelektual dunia hewan. Semua orang tahu dongeng Aesop yang terkenal tentang burung gagak dan kendi: burung itu tidak mencapai air dengan paruhnya dan, untuk minum, mulai melempar kerikil ke dalam kendi sampai air naik ke tingkat yang dibutuhkan. Tetapi hingga hari ini kami terus belajar tentang kemampuan baru burung-burung ini.
Peringkat mereka terus meningkat - setelah mengejar primata, burung dari keluarga corvid telah mencapai kecerdasan anak kecil. Namun, tidak sepenuhnya benar untuk mengatakan bahwa mereka telah mencapai sesuatu - jelas, Corvida selalu dibedakan oleh kecerdasan tinggi, hanya saja kami baru saja mempelajari otak burung dalam semua detail psikologi dan neurobiologi mereka.
Gagak berkerudung menunjukkan kecerdasan luar biasa dalam berbagai situasi. Di musim dingin mereka akan menemukan suatu tempat tutup aluminium dari panci, duduk di atasnya dan naik dari atap yang tertutup salju seperti di atas kereta luncur, lalu mereka menggoda anjing dan kucing dengan meraih ekor mereka. Mereka merendam kulit roti di genangan air, menyembunyikan makanan di gudang, dan bahkan dengan sengaja membuang di bawah roda mobil apa yang tidak bisa mereka mematuk.
Ada kalanya gagak membuka ritsleting tas belanja dan mengeluarkan perbekalan. Mereka dengan cara yang tak terbayangkan mengenali orang "dengan penglihatan" tanpa memandang pakaian dan dengan mudah membedakan senjata dari tongkat. Para gagak "bekerja sama" satu sama lain dalam petualangan bersama. Misalnya, mereka "bekerja" berpasangan, mencuri telur dari sarang orang lain: satu gagak mengusir burung dari sarang, dan yang lainnya mengambil telur. Perilaku kompleks ini membutuhkan penjelasan.
Dalam dunia ilmiah, minat pada kecerdasan burung muncul ketika ahli biologi dan antropologi memikirkan dengan serius tentang asal usul kecerdasan manusia.
Entah dari mana, kecerdasan tidak bisa muncul begitu cepat (kecuali, tentu saja, penjelasan religius dan parascientific diperbolehkan), ia pasti memiliki semacam fondasi di masa lalu evolusioner. Pertama-tama, mereka mulai mencari fondasi semacam itu, tentu saja, di antara primata. Akan tetapi, jauh lebih menarik untuk mencoba menemukan kemampuan kognitif pada burung, yang secara evolusioner tidak sedekat monyet dengan manusia.
Video promosi:
Untuk waktu yang lama, manipulasi alat dianggap sebagai salah satu tanda utama kecerdasan tinggi yang membedakan manusia dari semua hewan lainnya. Tapi, ternyata burung juga bisa menggunakan perkakas, serta membuat dan memodifikasinya. Keterampilan ini diamati tidak hanya pada corvida, tetapi juga pada bangau dan kutilang pelatuk Galapagos. Namun, favorit para ahli zoopsikologi adalah burung gagak Kaledonia Baru.
Apa yang dilakukan gagak Kaledonia Baru jika perlu, misalnya, mendapatkan serangga dari celah? Dia memilih ranting bengkok di semak, mematahkannya dengan paruhnya, mencabut kulit kayu berlebih dan penyimpangan darinya, hanya menyisakan simpul di salah satu ujungnya, dan menggunakan rajutan yang dihasilkan di tempat-tempat di mana sesuatu yang enak bisa bersembunyi.
Peneliti dari Universitas St Andrews (Inggris) menemukan bahwa burung juga mengevaluasi kualitas alat yang dihasilkan. Pada saat yang sama, mereka tidak mencari tahu dengan coba-coba ujung ranting mana yang akan disodok ke dalam celah dan apakah ranting tertentu secara umum cocok untuk tugas tersebut, tetapi seolah-olah mereka membayangkan sebelumnya bagaimana alat kerja ini atau itu akan bekerja, dan memilih yang paling cocok.
Burung gagak Kaledonia Baru tidak terbatas pada tongkat dan ranting. Eksperimen ahli zoologi dari University of Auckland (Selandia Baru) telah menunjukkan bahwa burung-burung ini bahkan dapat menggunakan objek yang rumit dan misterius sebagai cermin untuk keperluan mereka sendiri. Dengan bantuan cermin, burung gagak menentukan di mana potongan daging itu (mereka tidak melihat makanan itu sendiri, hanya pantulannya). Melihat pantulannya, burung mengerti di mana harus menempelkan paruhnya untuk mendapat camilan, dan percobaan dilakukan dengan burung liar yang belum sempat hidup berdampingan dengan manusia.
Pada umumnya hewan liar sangat jarang dapat memahami bahwa refleksi adalah refleksi. Elit kecil dunia hewan, termasuk burung beo abu-abu, beberapa primata, lumba-lumba dan gajah India, memiliki kemampuan untuk memecahkan “teka-teki cermin”. Sekarang burung gagak telah ditambahkan ke dalamnya.
Pencapaian burung gagak Kaledonia Baru berkembang: tim ahli zoologi yang sama dari Universitas Auckland menemukan bahwa mereka mampu membuat kesimpulan sebab akibat. Inti dari eksperimen ini adalah bahwa burung perlu "menyatukan" gerakan objek dan orang yang memanipulasi objek dalam pikirannya, dan gagak tidak melihat manipulasi itu sendiri secara langsung. Sederhananya, burung-burung itu diminta untuk memecahkan teka-teki teater boneka: ini tongkat, ini seorang pria, seorang pria berjalan di belakang layar, dan tongkat itu mulai bergerak. Dan burung benar-benar memahami bahwa ada "agen tindakan" yang tidak terlihat (ngomong-ngomong, pada anak-anak, kemampuan serupa muncul pada usia tujuh bulan).
Namun, orang tidak boleh berpikir bahwa burung gagak Kaledonia Baru adalah satu-satunya objek penelitian semacam ini. Dalam penelitian terbaru oleh ahli zoologi Jepang dari Universitas Utsunomiya, ditunjukkan bahwa gagak paruh besar dapat mengasosiasikan angka dan simbol abstrak dengan jumlah makanan. Dari jumlah dan bentuk geometris pada wadah makanan, burung dikenali di mana ada lebih banyak dan di mana ada lebih sedikit. Dengan kata lain, burung menyadari rasio numerik.
Contoh lain dari kecerdasan Corvida adalah kemampuan mereka untuk mengingat teman dan musuh selama beberapa tahun. Selain itu, ingatan sosial mereka tidak terbatas pada individu dari spesies yang sama: gagak kota, misalnya, mengingat suara burung dan orang lain. Contoh kecerdasan corvids bisa dilipatgandakan dan dilipatgandakan, tapi darimana kecerdikan ini berasal? Pertanyaan ini, karena mudah dipahami, bersifat neurobiologis, dan untuk menjawabnya, kita harus melihat ke dalam otak burung.
Saya harus mengatakan bahwa sampai saat ini, jiwa burung secara tradisional diremehkan, dan bukan hanya karena ukuran otak mereka yang kecil, tetapi juga karena kekhususan strukturnya. Otak burung tidak memiliki enam lapisan korteks baru (yang dimiliki mamalia), dan evolusinya berlanjut karena transformasi inti striatum, atau striatum.
Striatum lebih tua dari korteks, dan fungsinya lebih sederhana daripada itu; oleh karena itu, sistem saraf pusat burung dianggap sebagai struktur primitif yang tidak dirancang untuk menjalankan fungsi kognitif yang lebih tinggi seperti yang dilakukan korteks mamalia baru.
Namun, seiring waktu, sudut pandang otak burung mulai berubah - ternyata menjadi lebih rumit dari yang mereka kira. Untuk memahami strukturnya yang agak rumit, Anda perlu mengetahui beberapa detailnya. Otak burung mencakup beberapa bidang dengan fungsi tertentu. Setiap bidang terdiri dari komponen struktural - glia, neuron, dan kompleks neuroglial. Neuron, seperti yang Anda ketahui, mengirimkan informasi, glia membantunya, dan kompleks neuroglial, tampaknya, menganalisis informasi, seperti yang dilakukan oleh kolom sel korteks mamalia. (Kolom adalah sekelompok neuron yang terletak di neokorteks otak tegak lurus dengan permukaannya, menyatukan sel-sel saraf di berbagai lapisan korteks.)
Secara umum, kemajuan otak vertebrata, seperti yang dirumuskan oleh ahli biologi terkenal Rusia Leonid Viktorovich Krushinsky, disertai dengan peningkatan dua kualitas yang saling terkait - diskresi struktural dan redundansi fungsional dan struktural. Ditemukan bahwa, meskipun terdapat perbedaan dalam organisasi spasial jaringan saraf striatum burung dan neokorteks mamalia, pembentukan dan perkembangannya dalam evolusi ditentukan oleh pola morfologi yang sama.
Kemajuan sistem saraf pusat vertebrata yang lebih tinggi disertai dengan perubahan kunci. Pertama, jumlah total neuron, populasi sel dan bentuk transisi di antara mereka meningkat; kedua, semua jenis jaringan dan polimorfisme seluler meningkat dalam setiap jenis jaringan saraf; ketiga, modul dibentuk - unit struktural dan fungsional supercellular kompleks dari pemrosesan informasi.
Penelitian yang kami lakukan di Departemen Biologi Universitas Pedagogi Negeri Chuvash dinamai menurut nama I. Ya. Yakovlev, diizinkan untuk melengkapi kriteria ini. Ternyata tingkat asimetri dan keteraturan interposisi (derajat agregasi) komponen struktural seluler dan supraselulernya juga terkait dengan kemajuan perkembangan otak burung.
Apakah burung corvida memiliki ciri-ciri yang membedakan otaknya dari burung lain? Untuk melakukan ini, gagak perlu dibandingkan dengan seseorang - misalnya, dengan burung merpati. Merpati sebenarnya tidak terlalu pintar, dan berbagai karya Profesor Zoya Aleksandrovna Zorina dan rekan-rekannya dari Fakultas Biologi Universitas Negeri Moskow memungkinkan untuk mengetahui secara detail apa sebenarnya merpati yang lebih bodoh daripada burung gagak. Gagak berkerudung mampu memperkirakan ukuran set dan menyimpan informasi matematika seperti itu tidak hanya dalam gambar tertentu, tetapi juga dalam bentuk umum dan abstrak yang dapat diasosiasikan burung, misalnya dengan angka Arab; mereka dapat melihat analogi dalam bentuk objek, terlepas dari warna objek tersebut.
Artinya, burung tampaknya mewakili fitur terpisah "dalam pikiran", tanpa terikat pada objek tertentu. Merpati mempelajari prosedur ini jauh lebih lambat. Selain itu, sikap terhadap belajar praktis tidak terbentuk pada burung merpati, sedangkan pada burung merpati muncul cukup cepat dan atas dasar strategi yang optimal. Jelas, perbedaan kemampuan kognitif dijelaskan oleh perbedaan struktur otak burung kedua spesies ini.
Kami berhasil menemukan bahwa burung gagak memiliki neuron dua kali lebih banyak di otaknya daripada merpati, dan kepadatan spesifiknya dua kali lebih tinggi. Pada saat yang sama, neuron dan glia di otak burung gagak lebih kecil, dan kompleks neuroglial lebih besar daripada di merpati.
Untuk lebih memahami secara spesifik otak burung, penelitian juga memasukkan kutilang (Fringillidae). Burung-burung ini mampu melakukan manipulasi kompleks saat mengekstraksi biji dari kerucut berbagai jenis tumbuhan runjung. Misalnya, karyawan laboratorium Z. A. Zorina menemukan bahwa spruce crossbills (yang termasuk finch), seperti burung gagak, mampu melakukan generalisasi - salah satu komponen terpenting dari aktivitas rasional.
Efisiensi aktivitas otak tidak hanya ditentukan oleh jumlah dan luas neuron, glia, dan kompleks neuroglial, tetapi juga oleh lokasinya di ruang angkasa, di mana kemampuan neuron untuk "berbicara" satu sama lain bergantung. Pengaturan timbal balik sel-sel otak dapat dicirikan oleh jarak antara pasangan sel-sel terdekat yang berubah-ubah. Jarak rata-rata antar sel membentuk apa yang disebut matriks kedekatan sel, yang berbeda untuk setiap bidang otak yang dipelajari. Matriks semacam itu berfungsi sebagai alat yang nyaman untuk menilai struktur otak.
Dengan bantuannya, kami dapat menetapkan bahwa kedekatan timbal balik (agregasi) neuron dan kompleks neuroglial pada burung gagak jauh lebih besar daripada pada burung dari famili finch. Artinya, pada burung gagak, komponen struktural otak terletak lebih dekat satu sama lain, yang mempercepat dan mengoptimalkan kerja rantai saraf. Peningkatan fungsi neuron dan kompleks neuroglial dapat terjadi karena fakta bahwa tingkat percabangan pada sel saraf meningkat - lebih banyak dendrit mulai terbentuk di dalamnya, dan ini, pada gilirannya, menjadi mungkin karena penurunan area soma (badan sel).
Jadi, burung gagak memiliki kecerdasan yang luar biasa karena kekhasan arsitektur saraf. Tapi tetap saja burung, termasuk Corvida, terlihat lebih rendah daripada mamalia dalam hal jumlah neuron. Jika otak burung gagak memiliki 660 juta neuron, maka pada hewan jumlahnya diukur dalam puluhan miliar.
Apa yang memungkinkan corvida memecahkan masalah yang setara dengan beberapa primata?
Faktanya adalah pada mamalia dalam rangkaian evolusi, kepadatan elemen seluler menurun, sedangkan pada burung hal itu meningkat, termasuk karena penyatuan neuron tunggal dan glia ke dalam kompleks neuroglial yang disebutkan di atas. Rupanya, sehubungan dengan perolehan kemampuan burung untuk terbang, jika perlu, di satu sisi, penerangan maksimum dari total massa, dan di sisi lain, percepatan gerakan di otak mereka, terjadi optimalisasi radikal dari mekanisme pemrosesan informasi.
Ini membutuhkan solusi struktural dan seluler yang berbeda: alih-alih karakteristik struktur kolumnar mamalia, kompleks sel berbentuk bola berkembang pada burung. Kompleks ini telah menjadi unit struktural dan fungsional terpenting dari otak burung, yang efisiensinya tidak kalah dengan kolom saraf di otak hewan.
