寒鸦能否学习新技能?非驯化鸦科鸟类对人类语音指令的理解与服从研究揭示认知共用的可能性

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Animal Cognition 2.1

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  本研究针对动物理解人类语音指令的能力是否需经驯化这一争议问题,以寒鸦(Corvus frugilegus)为模型,通过系统测试其对人类语音指令的响应,发现寒鸦Leo能学习并准确执行“过来”、“说话”和“等待”等指令,且主要依赖听觉线索而非视觉暗示。研究表明非驯化鸟类可利用其复杂的认知和通信能力实现跨物种交流,为认知能力的域通用性提供了新证据。

  
在比较认知学研究领域,一个长期存在的争议是:动物对人类交流信号的理解能力是否必须通过驯化或深度文化适应才能获得?家犬作为最常被研究的物种,其成功常被归因于驯化过程。然而,越来越多的证据表明,一些非驯化物种同样能够理解和使用人类给出的交流信号,这挑战了驯化必要性的传统观点。
寒鸦(Corvus frugilegus)作为鸦科鸟类中的一员,以其出色的认知能力而闻名。它们能够使用工具、进行推理、理解物理因果关系,并展现出复杂的社会行为。更为重要的是,作为鸣禽,寒鸦是开放式的声音学习者,能够学习并模仿各种声音,包括人类语音。这些特点使它们成为研究跨物种交流的理想模型。
在这项发表于《Animal Cognition》的研究中,研究人员意外发现一只名为Leo的成年寒鸦在无关实验过程中开始对人类语音指令产生反应。这一现象引发了研究团队的深入探索:Leo是否真的能够理解人类语音指令?它依靠的是指令中的哪些线索?这种能力是否需要视觉提示或实验者的潜意识暗示?
为了回答这些问题,研究团队设计了一系列严谨的实验。研究在剑桥大学心理学系进行,使用7只成年寒鸦作为研究对象,但主要数据来自Leo个体。实验在一个木制测试台上进行,研究人员使用蜡虫幼虫作为高偏好食物奖励。实验过程被GoPro Hero4摄像机记录以确保数据可靠性。
研究方法包括多个实验条件:基线条件(完整指令信号)、太阳镜条件(消除眼神交流线索)、录制指令条件(使用iPhone X播放预录指令)、无唇语同步的录制指令条件、部分盲法条件(实验者不知接下来播放的指令)以及严格控制条件。Leo需要学习执行四个指令:“过来”(接近获取食物)、“说话”(在3秒内发出任何叫声)、“等待”(保持5秒不接近食物直到“走”指令)和“向上”(飞至高处的栖木)。
研究结果显示,Leo成功学会了三个主要指令(“过来”、“说话”和“等待”),并在基线条件下达到了严格的标准(平均12/15正确响应,p=0.035)。值得注意的是,Leo对“等待”指令的表现显著差于其他指令,表明抑制控制和延迟满足对这一任务特别具有挑战性。
通过条件变化分析线索使用
当实验者戴上太阳镜遮蔽眼神交流时,Leo的表现未受显著影响,表明他不依赖视觉注视线索。然而,当指令从现场语音转换为录音播放时,Leo的表现显著下降,需要50轮测试才能重新达到标准,表明听觉线索是关键信息源。进一步移除唇部运动同步后,性能又有轻微下降,但Leo能较快适应(7轮达到标准)。在部分盲法条件下,实验者不知道即将播放的指令,Leo的表现未受显著影响,表明他不依赖实验者的潜意识提示。
控制实验证实听觉依赖
在完全盲法控制中,实验者听不到指令而仅由观察者评分,Leo仍能正确响应13/15指令(p=0.007),证明他能独立依靠听觉线索。相反,在无声控制中,指令仅通过耳机传递给实验者而鸟类听不到任何声音,Leo的表现处于机会水平(7/15正确,p=1),且从未正确执行“过来”指令。这些控制实验强有力地证明Leo确实依赖于指令的听觉成分而非实验者的身体语言。
长期记忆与泛化能力
两次记忆测试(每次间隔6个月)显示,Leo在极少或没有复习的情况下能迅速恢复对指令的准确执行,表明其具有长期记忆能力。此外,另外两只寒鸦Fry和Connelly也显示出学习指令的能力,尽管因时间限制未达到熟练标准,这表明这种能力可能不仅限于个别“天才”个体。
研究结论表明,寒鸦Leo能够学习并准确响应人类语音指令,主要依赖听觉线索而非视觉或实验者暗示。这种能力在长期间隔后仍能保持,且可能存在于多个个体中。这一发现具有重要意义,它证明了对人类交流信号的功能性使用不需要驯化或深度文化适应,而是可能通过域通用认知能力和已有的复杂通信系统的协同作用实现。
这些发现支持了这样一种观点:认知和通信复杂性(如鸦科鸟类所具有的)可能使一些物种特别擅长利用人类交流信号。未来的研究应该进一步探索不同鸦科物种在这种能力上的差异,以及这可能如何与它们的社会性和声音复杂性相关。
该研究为跨物种交流的认知机制提供了新见解,并强调了对非模式生物和非驯化物种进行研究的重要性,以全面了解认知能力的进化和发展。
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