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它們生活在環境更復雜的城市中，遭遇到的威脅也多種多樣，它們與人類為鄰，總是對新事物感興趣，這就是城市鳥類變得更聰明的原因。為了適應城市生活，更安全地生存下去，“城里鳥”的大腦變得越來越發達，也比“鄉下鳥”更快地進化。
圖：日本仙臺市的烏鴉可利用汽車碾碎胡桃
一堵搖搖晃晃的水泥墻、一個斜坡，一片寬闊的瀝青路面，幾輛銀灰色的轎車正繞著錐形交通路標慢慢地行駛著。在城市生物學家看來，日本仙臺（Sendai）市的卡丹駕校(Kadan driving school)是塊“圣地”。我們四人(包括生物系學生Minoru Chiba和Yawara Takeda、生物學家Iva Njunji，以及本文作者、荷蘭萊頓大學自然史生物多樣性中心的進化生物學家門諾·休舒伊辛(Menno Schilthuizen))現在已經在這堵墻上坐了好幾個小時，希望能觀察到這個地方賴以成名的東西。
就在這里，當地的腐肉烏鴉(Corvus corone)于1975年發現了如何使用汽車作為“胡桃鉗”。這些烏鴉偏愛在城市里大量生長的日本胡桃，但對它們來說，砸碎這些漂亮的堅果(比普通核桃稍小，里面有漂亮的心形內核)實在太難了，它們的喙甚至會被折斷。所以在很久之前，它們會把胡桃從空中拋到巖石上，依靠重力砸開它們。
而在仙臺市的任何地方，你都能在停車場上發現無所不在的空堅果殼：烏鴉要么把它們扔到空中，要么把它們帶到相鄰的建筑物頂部，然后把它們扔到下面的柏油路上。但即使對烏鴉來說，這些反復的飛行和降落也讓它們感到疲憊不堪，有時堅果需要經過反復拋扔數次才會碎開。所以，在某個時刻，這些烏鴉想出了一個更好的主意。
烏鴉們會把胡桃放在慢速行駛的汽車輪子前，然后在汽車駛過后把果肉撿起來。這種行為始于卡丹駕校，那里有大量慢速行駛的汽車。此后，這種方法被其他地方的烏鴉模仿，并逐漸蔓延到整個城市。在仙臺市，緩慢移動的“巨型胡桃鉗”十分常見，比如在道路上的急轉彎處以及十字路口。在這樣的地方，烏鴉會站在路邊，將堅果更準確地放置在路上，而不是把它們從空中扔下來。從那以后，這股風潮也出現在日本的其他城市。
1995年，仙臺市東北大學的動物學家Yoshiaki Nihei對這種行為進行了詳細的研究。他觀察烏鴉如何在紅綠燈附近等待：它們等待紅燈，然后走到汽車前面，把堅果放好，最后跳回路邊等待綠燈。當車輛經過時，烏鴉們會回到路上取回它們的果肉。Yoshiaki Nihei的研究揭示了烏鴉在處理它們“工具”時的手腕。
舉個例子，如果某個胡桃很長時間都沒有被車輪壓到，它有時會把胡桃移動幾厘米。在一個案例中，Yoshiaki Nihei甚至看到一只烏鴉走到一輛迎面駛來的汽車前面，迫使它剎車，然后迅速地將一個胡桃扔到它的車輪前。直到1997年，這些引人入勝的觀察才在相對晦澀的日本科學論文中引發關注。
那一年，英國廣播公司（BBC）的節目組來到仙臺，為大衛·阿滕伯勒（David Attenborough）的系列紀錄片《The Life of Birds》拍攝烏鴉。他的畫外音讓許多人瞬間被震撼住:“它們（烏鴉）站在人行通道上，等著交通燈改變。然后，在安全的地方收集堅果。”
所以，在這個城市里，我們這個四人小隊打算花一整天的時間來親自觀察這些烏鴉。Minoru Chiba和Yawara Takeda告訴我們，烏鴉的把戲在當地非常有名。事實上，看烏鴉扔堅果是當地一項很受歡迎的消遣。我們帶著從荷蘭運來的核桃，決定試試運氣。但是這些烏鴉不配合。我們已經花了整個上午的時間在十字路口的交通燈等處，傻傻地坐在帆布折疊椅上等待，任憑無數的汽車司機驚訝地看著。但到目前為止，這些努力都是徒勞的。
現在我們來到了著名的“震中”——卡丹駕校。天氣越來越熱，我們又餓又累。但我們依然用發光的眼睛盯著學校測試場內各個不同位置的堅果。學校的學生們小心翼翼地避開它們，烏鴉們甚至都沒往下看就飛過去了。這就是城市“野外調查”的結果。Minoru Chiba和Yawara Takeda最終承認，我們測試的時間可能不合適。
現在，這些胡桃還沒有成熟，而烏鴉幼鳥也才剛剛會飛，成群的烏鴉在城市里大肆掠奪其他東西，比如無所不在的成熟桑椹。我嘆了口氣，又看了一會兒。然后，我聽到身后傳來噼啪聲。我轉過身，看到Iva Njunji已經開始吃我們的核桃了。她挑釁地看著我，并說:“反正它們（烏鴉）也不會來!
腐肉烏鴉不只出現在日本，它們也存在于西歐，在那里你也可以找到大量的汽車、人行橫道和胡桃。然而，在歐洲，腐肉烏鴉不知為何，從來沒有像它們的日本同類那樣，學會利用人類的汽車交通工具。然而，這并不是說歐洲人類免于受到鳥類行為的影響，當地鳴禽山雀“開奶瓶”的技能已經延續了近百年。這些山雀分為黃色、黑色、藍色(藍山雀)以及橄欖綠色(大山雀)。
事實上，所有的鳥類（包括山雀）都不能消化牛奶。與哺乳動物不同，它們缺乏分解乳糖所需的酶。但是，在老式的、不均制牛奶容器頂部有一層奶油，里面只含有非常少的乳糖。冬天的時候，饑餓的鳥會比奶瓶上獲取豐富的奶油來補充脂肪的攝入。這正是19世紀末和20世紀初山雀在英國和歐洲其他地方所做的事情，當時送奶工們仍習慣早上將開瓶的牛奶放在客戶門前的臺階上。在居民開門把瓶子放到安全的地方之前，山雀會猛撲過來，落在瓶子的頸部，把它的嘴伸進里面的奶油里，吃掉那些令人垂涎的食物（約2.5厘米）。
當送奶工發現山雀的行為時，他們急急忙忙跑到前門，而不給山雀任何偷吃奶油的機會。而山雀也不甘收手，它們會在人們的家門口閑逛，想要搶先占據優勢。無論如何，在20世紀早期的某個時候，牛奶供應商開始用蠟板瓶蓋封閉奶瓶。這只是暫時的解決之道，因為1921年，在南安普頓，山雀開始把這些東西撬開，或者一層一層地剝去硬紙板，直到蓋子薄到可以被鳥嘴刺穿。
將紙板帽換成鋁制瓶蓋也沒能發揮太久作用：到1930年，英格蘭各地10個不同的城鎮，山雀都學會了如何打開金屬瓶蓋。當面對金屬瓶蓋時，它們會在上面打一個洞，然后把鋁箔紙撕掉。它們也可能掀掉整個瓶蓋帽飛走，用一只爪子抓著瓶蓋，然后前往偏僻的地方，啄食粘在瓶蓋下的奶油。在山雀的最喜歡的樹下，丟棄的瓶蓋逐漸堆積起來。
但有時，貪婪成為導致山雀致命的原因。研究這一行為的兩名英國鳥類學家羅伯特·辛德（Robert Hinde）和詹姆斯·費希爾（James Fisher）說，不止一次發現藍山雀頭下腳上地“被淹死在瓶子里，這大概是因為它們試圖喝更多奶油，導致身體失去平衡所致”。
辛德和費希爾在1947年了解了這一切，因為在一個公民科學項目中，他們向觀鳥者、自然主義者、擠奶工和牛奶消費者發送了數百份問卷，同時也向醫生和其他“接受過科學訓練的人”發送了問卷。通過收到的回復，他們將山雀開啟奶瓶的技能以及人類應對措施的詳細歷史記錄拼合起來，這種現象遍布英倫諸島以及整個歐洲大陸。
當送牛奶工跑回車里時，其他山雀就會落到剛送來的瓶子上。在1949年《British Birds》的一篇文章中，他們發表了一些他們得到的回應片段，這些信息泄露了人類在與山雀的斗智斗勇中所遭遇的挫敗。人們對山雀開啟奶瓶的速度感到惱怒，它們通常在送牛奶的那幾分鐘內采取行動，就好像它們始終等在那里一樣。
這些山雀可能的確是這樣做的，因為有送奶工抱怨說，有些山雀甚至沒有等他把瓶子送到客戶家里，而是在他把瓶子放在別人家門前時就突擊了他的車。當他跑回去時，其他山雀就會落在剛送來的瓶子上。在一次猛攻中，一群山雀打開送往學校的300瓶牛奶中的57瓶，最后才被校長趕走。在有些地方，人們會為他們送奶工提供重金屬蓋子、巖石或布，以便蒙住奶瓶的頂部，但山雀總能學會如何應對。
辛德和費希爾在他們的文章中公布了地圖，展示了鳥類的開瓶技能是如何傳播的。有趣的是，它們并非是從南安普頓這個鳥類創新源頭逐漸擴散開來的。更確切地說，山雀在許多城鎮和城市攻擊奶瓶似乎都是獨立行為，而且這種行為只會在當地流行開來。在一年之內，山雀很少移動超過10到20公里的方位，而距受影響城鎮20多公里以外的新城鎮也會突然受到饑餓山雀的折磨。
所以，更有可能的是，這種行為是由特別聰明的多只山雀獨立發明的，然后被其他鳥類模仿。例如，在威爾士的蘭內利鎮，那里距離最近的“博學山雀”有幾百公里遠。在1939年，300家住戶只有一處住宅遭到山雀盜竊襲擊。可是7年后，這個社區的所有山雀都學會了開瓶技能。在阿姆斯特丹，鳥類學家妮可·廷伯根（Niko Tinbergen）曾在二戰前后、甚至戰爭期間看到大山雀打開牛奶瓶。幾年之后，牛奶不再遞送，沒有戰前山雀存活到1947年。
在過去的幾十年里，山雀似乎終于被它們的人類對手打敗了。首先，脫脂和均質化牛奶頂部不再有奶油殘留，它們也變得更受歡迎。有一段時間，山雀試圖通過辨別傳統高脂牛奶瓶蓋顏色來規避這些問題。但從那以后，鋁蓋的玻璃奶瓶被其他容器慢慢取代，而流動的送奶工也幾乎消失了，取而代之的是超市。如今，很少有房屋主人親身體驗過自己的牛奶被鳥兒破壞的感受。
這場持續不斷的鳥類和奶瓶之間的斗爭始終激勵著城市生物學家，因為許多謎團依然存在。開瓶技巧是怎樣在鳥類之間傳播的？城市鳥類在學習這些新把戲或獲取新口味方面，可能比鄉下鳥類更好或更快嗎？如果的確如此，原因是什么？
對于第一個問題，也就是聰明的鳥兒如何學會新把戲、并將其傳給同類的，在牛津大學的澳大利亞研究人員露西·阿普林(Lucy Aplin)找到了答案。阿普林在牛津附近的威瑟姆森林（Wytham Woods）展開研究，她在森林里設置了自動計算機化的“謎箱”。謎箱是生物學家對動物解決問題能力的一種迂回評估方法。它通常是個精巧的裝置，鳥兒需要采取一系列的動作，然后可以獲得美味食物作為獎勵。
阿普林對山雀進行了研究，這個謎箱由一個塑料箱子和一根棍子組成。棍子可以充當門戶，山雀可以通過它的喙向右或向左滑動。在門戶后面，鳥兒會發現美味的活肉蟲。這還不是全部。由于與躁動不安的生物學家為鄰，威瑟姆森林中的大山雀受到嚴密審視。例如，每只大山雀的腿上都裝有微型的應答器芯片。通過在巢箱和喂食桌上放置天線，研究人員可以追蹤每只鳥的個人歷史，比如它有多大？與誰建了巢穴？誰是它的朋友？它還喜歡和哪些同類一起出去玩？
每只大山雀落地的時候，這些個人識別碼都會被隱藏在阿普林謎箱中的天線所捕獲。如果鳥兒嘗試打開塑料門，門上的開關就會登記，而且（我們將看到）一個關鍵的點是，它可以檢測到大山雀所使用的方法，向左或向右推動塑料門。威瑟姆森林被劃分為8個部分，至少就其大山雀而言，每個部分都有大約100只大山雀，它們之間的相互作用比其他區域的鳥類更多。
牛津大學的觀察家們稱它們為“亞群體”。在5個亞種群中，阿普林捕捉到了兩只雄性大山雀，它們被賦予了使用“謎箱”早期采用者的殊榮。阿普林教這10只鳥如何打開這個謎箱，讓它們觀察那些已經知道訣竅的圈養鳥類的行為。她訓練的部分鳥兒打開了右邊的門，另一些則打開左邊的門，她確保了來自同一個亞群體的兩只鳥學會了同樣的技巧(要么向左推，要么向右推)。
隨后，這些受到“啟發”的鳥兒又被放回它們的種群中，以改變所有鳥類對謎箱的理解，而阿普林則在森林里設置了更多謎箱，里面裝滿了肉蟲。4個星期以來，謎箱的開關、天線和數字硬件電路不停地旋轉，不停地記錄著鳥兒的來來往往，以及門向左或向右滑動情況。“宴會”結束后，阿普林整理了她的謎箱，下載了所有數據，并開始分析。她發現，在她釋放了“啟發鳥”的5個亞群體中，大多數大山雀已經學會了如何開門。但在沒有任何“啟發鳥”的亞群中，只有很少的鳥類學會了如何處理這些謎箱。
顯然，這些知識是通過朋友網絡在亞種群中傳播的：“啟發鳥”的最好朋友會最先學會技巧，然后逐漸擴大新知識的傳播范圍。由于謎箱裝置記錄了每只鳥學會了這個技巧的準確時刻，所以阿普林實際上可以觀察到其在整個鳥類社交網絡中傳播的模式，直到幾乎所有鳥兒都掌握了這種技巧。
這就是兩種替代的右推門或左推門解決方案：在每個亞種群中，開門的傳統取決于最初“啟發鳥”是如何接受訓練的。如果它們學會了向右推門，那么它們所在亞種群中的所有鳥兒最終都會這樣做，反之亦然。甚至一年后，阿普林發現，這個本地的開箱習慣仍然存在。
英國的偉大之處在于，有些動物可以學習如何破解人類的密碼，然后讓他們最好的朋友知道這個秘密，至少在人類想出對策之前可以獲益。這就是人類和居住在城市里的動物經常發生的沖突，但為了讓這些信息在動物中得到學習和傳遞，動物的某些能力是必不可少的。首先，動物需要具備解決問題的智慧，這可以幫助藍色山雀和大山雀理解：掀開瓶子上的鋁制瓶蓋可以享受到下面的美味奶油。
其次，動物需要有“新癖”，即對未知事物充滿好奇。當第一批玻璃奶瓶出現時，有些山雀并沒有被它們嚇到，而是開始探索它們可能蘊含的營養價值。最后，動物需要容忍憤怒的送奶工、揮舞著衣衫驅趕它們的房主，以及敢于與普通民眾進行親密接觸。
很明顯，那些成功被奶瓶或阿普林謎箱吸引的山雀，從它們的寬容以及解決問題的新能力方面受益。但情況并非總是如此。在更自然的情況下，保持害羞、保守和厭惡新事物往往會更安全。在一個長期穩定的環境中，人類和其他大型動物可以更好地互相避免碰頭，因為他們可能都是對方的威脅。人類制造的物體往往具有致命的部件，所以安全總比遺憾好。
但在城市中，傳統行為可能需要被重新考慮。人類帶來了大量的食物，它們創造了庇護所和筑巢地，并且通常提供新的機會。此外，至少在城市中，人類傾向于對大多數小型鳥類和哺乳動物有好感，而且不太可能傷害它們。最后，人類永遠在創造新的東西。有些時候，像McFlurry冰淇淋杯一樣，刺猬會被粘在里面。這些新東西很危險，但通常(想想奶瓶)利大于弊。
換句話說，我們可能會認為，通過更好地利用人類鄰居，城市動物會進化得更好。這不是因為山雀體內存在某些開瓶基因(肯定沒有這種基因存在)，而是因為遺傳傾向具有耐受性和更多好奇性(這些基因確實存在)，這將幫助動物快速學會如何利用人類，以及它們不斷變化的生活方式。通過加快學習速度，這樣的基因將會傳播開來。與那些生活在鄉下的同類相比，這個物種將會在城市進化得更聰明。
事實上，有證據表明，城市動物是無所畏懼的問題解決者，對任何新事物都有偏好。其中有些證據來自巴巴多斯島（Barbados），加拿大蒙特利爾的麥吉爾大學在那里有個野外中心。在布里奇頓市的邊緣地帶，麥吉爾大學的幾代教職員工和學生都在那里進行實地教學和研究生研究項目。野外中心有個非常好的食堂，但是它位于陽光明媚的加勒比海岸，而這個奢華的Colony Club就在隔壁，所以幾個小時的野外工作后可以在這里放松和休息。
2000年，在Colony Club的桌子上，幾位麥吉爾大學生物學家第一次注意到，厚顏的巴巴多斯紅腹灰雀(Loxigilla barbadensis)可以巧妙地打開供人類食用的糖袋。就像英國的藍山雀開牛奶瓶，紅腹灰雀會用一只爪舉起糖果，然后利用其厚喙撕開紙質包裝，吞下幾口糖后飛走。之后，紅腹灰雀被看到掌握了其他幾種餐桌禮儀，例如打開糖碗(用嘴掀開沉重的陶瓷蓋子)或偷咖啡奶油。研究生讓·尼古拉斯·奧戴特（Jean-Nicolas Audet）說，當你坐在巴巴多斯的露天平臺上時，幾乎可以保證你會和那些灰雀同桌。
對于奧戴特及其悉尼大學的同事西蒙·杜卡特茲（Simon Ducatez）來說，研究這些紅腹灰雀的行為，為他們在Colony Club的餐桌上逗留更長時間提供了急需的理由。最終，他們甚至說服自己的上司讓他們在俱樂部里進行部分“現場”工作。還有附近的Coral Reef Club、華麗的Royal Pavilion等。但巴巴多斯并不都是城市和海濱勝地。盡管人口密集夠大，城市化水平夠高，但該島的東北角仍是鄉村。因此，奧戴特認為，如果鄉村地區的紅腹灰雀解決問題的技巧能與城市紅腹灰雀相媲美，這可能會很有趣。
為了研究這個問題，奧戴特設計了兩種類型的謎箱。它們都是由透明塑料制成的，并有種子作為獎勵。但其中一個(抽屜箱)可以通過拉拽抽屜或拉下蓋子打開，而另一個謎箱(隧道箱)則需要兩步動作——先拽后拉。奧戴特捕獲了26只城市紅腹灰雀和27只農村地區的紅腹灰雀，并在野外中心測試了它們是否(如果能的話，有多快)能打開這些謎箱。事實證明，所有的鳥類都可打開抽屜箱，但是“城里鳥”的速度是“鄉下鳥”的兩倍。更復雜的隧道箱只被13只被城市紅腹灰雀打開，而鄉村紅腹灰雀的表現更糟，只有7只成功，而且它們平均耗費的時間幾乎是城市鳥類的3倍。
顯然，城市紅腹灰雀更善于想出新的方法來獲取人類提供的食物。與鄉村同類相比，城市雀類是否真的攜帶不同的基因來解決問題還有待討論。但如果益處足夠大，自然選擇仍然可以逆流而上，慢慢地形成基因差異。解決問題是首要的特質。但是，對于動物來說，即使要解決一個問題，它也需要對環境中的新事物和不熟悉的物體保持謹慎。此外，它需要“戀新癖”（也就是好奇心），即熱衷于接近和調查任何不尋常的事情。
多年來，實驗生物學家們已經進行了許多不同的實驗，以測試城市動物的“新癖”。還有什么比把那些看起來不像任何東西的奇怪物體拼湊起來，對毫無防備的動物進行試驗更有趣的事情嗎？對生物學家來說，這就像偷拍相機一樣。英國烏鴉可用脆袋、果醬瓶和聚苯乙烯快餐容器拼湊出現代藝術作品，田納西州的美洲山雀可用Duplo積木搭建成塔。在幾乎所有的情況下，城市鳥類都比小心翼翼的鄉村鳥類更迅速地接近這些奇怪的物體，并且對它們更感興趣。
一項特別深入的研究值得一提。波茲南生命科學大學的皮奧特爾·特里加諾沃斯基（Piotr Tryjanowski）和他的同事對波蘭城市及周圍的160個鳥類喂食器進行了研究。其中半數喂食器都是用“明亮綠色”和“參雜頭發的口香糖”來裝飾的。他們在2016年的科學報告中寫道:“我們從來沒有在野外觀察到任何類似的東西，當地鳥類對這個物體的反應是，它幾乎不可能是一個新奇的物體。”
其他喂食器未被修改，四種鳥類（(大山雀、藍山雀、小金翅以及樹麻雀)）訪問它們最多，鄉村游客通常有“恐新癥”：它們避免接觸屋頂上怪異的綠色喂食器。而在城市中，則會發生相反的情況。在這里,鳥類實際上涌向顏色更新鮮的喂食桌。擁有解決問題的智慧和“恐新”特性后，城市環境將選擇的第三個也是最后一個人格特質就是容忍度，即減少對人類的恐懼。
在《生態學與進化領域》（Frontiers in Ecology and Evolution）2016年刊發的文章中，澳大利亞迪肯大學的馬修·西蒙茲（Matthew Symonds）領導的團隊，對42不同鳥類所謂的“逃跑啟始距離”(FID)進行了對比，也就是人類接近鳥類前其飛走的平均距離。他們發現，在所有這些鳥類中，“城里鳥”比“鄉下鳥”對人類的容忍度更強。不僅如此，鳥類在城市居住的時間越長，差異就越大。
舉例來說，在城市中生活的寒鴉(Corvus monedula，19世紀80年代就進入城市)，當人類接近8米的時候才會受到驚嚇起飛。而在鄉村地區，它們會在30米距離外起飛。另一方面，大斑點啄木鳥(Dendrocopos major)在20世紀70年代才開始城市化，但在城市和鄉村地區仍然有類似的FID，分別為8米和12米。
這表明容忍度實際上已經進化了。隨著時間的推移，人們不太可能意識到，每一代鳥兒都要比他們的父輩更大膽地應對周圍的人，你會希望這種事情發生得更快些。更確切地說，如果能有更高容忍度帶來的好處，寬容的基因就會逐漸累積，物種的特性也會隨之進化。這樣的解釋很有可能是正確的，因為研究人員還發現，鳥類的容忍度與大腦的大小無關：聰明的鳥類對人類的容忍度并不比其他鳥類高得多。
解決問題、“戀新癖”以及容忍度很有可能是城市進化的結果，而在與城市人類的持續軍備競賽中，這些動物爭取到了獲得食物和其他資源的機會。這些是第一類“親密接觸”，當達到完美的適應程度時，進化可能就會停滯不前。
本文來源：網易科學人