То, что они обнаружили, перевернуло представления Эдингера с ног на голову. Птичий мозг вовсе не примитивная, недоразвитая версия мозга млекопитающих. Птицы развиваются своим, отдельным от млекопитающих эволюционным путем на протяжении более чем 300 млн лет, поэтому неудивительно, что их мозг выглядит совершенно иначе. В действительности у них есть своя развитая коркоподобная нервная система, отвечающая за сложное поведение. Эта система, в орнитологической терминологии называемая дорсальным желудочковым гребнем, развивается из той же области эмбрионального мозга, что и кора у млекопитающих, — из так называемой мантии мозга (паллиума), но затем созревает в совершенно иную по строению анатомическую структуру.
Примерно в то же время лабораторные эксперименты обнаружили у птиц свидетельства сложного поведения: оказалось, что голуби способны распознавать картины с изображением человека, а также различать людей, изображенных в обнаженном виде и в одежде. Африканские серые попугаи показали свое умение складывать числа и классифицировать предметы. А представители семейства врановых отличились своей способностью выслеживать и запоминать местонахождение чужих тайников с едой.
НО НЕСМОТРЯ НА эти открытия, предубеждения относительно птиц сохранялись не в последнюю очередь из-за данных Эдингером неудачных определений отделов их мозга.
Наконец, в 2004–2005 гг. анатомическая репутация птичьего мозга была восстановлена. Международная группа из 29 экспертов по нейроанатомии, возглавляемая двумя нейробиологами — Эрихом Джарвисом из Университета Дьюка и Антоном Рейнером из Университета Теннесси, опубликовала серию научных работ, где подвергла пересмотру устаревшую терминологию Эдингера. (Это было нелегкой задачей. По словам одного из участников, добиться консенсуса между экспертами по птичьему мозгу было ничуть не проще, чем пасти зайцев.) Как бы то ни было, консорциум по номенклатуре головного мозга птиц не только переименовал отдельные части птичьего мозга в свете современных представлений, но и провел параллели между его структурами и соответствующими структурами мозга млекопитающих, чтобы орнитологи и зоологи могли говорить на одном языке.
«Кора составляет около 75 % нашего переднего мозга, — говорит Джарвис, — и то же самое верно для птиц, особенно для певчих видов и попугаев. У них, условно говоря, столько же „коры“, сколько и у нас. Просто она организована не так, как наша». У млекопитающих нервные клетки неокортекса упакованы в шесть слоев, как фанера, тогда как в коркоподобной структуре птиц нейроны сгруппированы в кластеры, как дольки в чесночной головке. Но сами нервные клетки мало чем отличаются: они также способны на молниеносную и повторную активацию и способны функционировать в сложной, гибкой и инновационной манере. Кроме того, для передачи сигналов между ними используются те же химические нейромедиаторы. И, пожалуй, самое важное: в мозге птиц и млекопитающих есть схожие нейронные сети, или пути, связывающие различные участки мозга, что, как оказывается, является ключевым условием сложного поведения. Другими словами, интеллект во многом зависит от соединений между отдельными клетками и участками мозга. А в этом отношении птичий мозг не так уж сильно отличается от нашего.
Айрин Пепперберг использует компьютерную аналогию. Если мозг млекопитающих можно сравнить с мощным персональным компьютером, то мозг птиц — с гаджетом Apple. Методы обработки информации разные, но результаты очень похожи.
Дело в том, говорит Эрих Джарвис, что генерирование сложных моделей поведения не может сводиться к одному способу: «Млекопитающее делают это одним способом. Птицы другим».
Рассмотрим функционирование оперативной памяти — это одна из когнитивных способностей, которую продемонстрировала новокаледонская ворона по кличке 007 при решении описанной ранее восьмишаговой головоломки с палками, камнями и коробками. Оперативная память, которую также называют блокнотной, представляет собой способность запоминать информацию на короткое время, необходимое для выполнения задачи. Например, с помощью нее мы воспроизводим телефонный номер, пока набираем его на аппарате. И с помощью нее ворона 007 помнила о своей конечной цели — достать кусок мяса из последнего ящика, — пока выполняла предыдущие семь шагов, необходимых для ее достижения.
Судя по всему, птицы и люди используют кратковременную память аналогичным образом. В нашем мозге отвечающий за нее процесс происходит в многослойной коре. Но раз у птиц нет коры головного мозга, где же они хранят временную информацию?
Чтобы узнать это, Андреас Нидер и его коллеги из Института нейробиологии Тюбингенского университета научили четырех черных ворон играть в версию игры «Мемо» (где игрокам нужно по памяти найти карточки с парными изображениями). Они показывали воронам случайную картинку, которую те должны были запомнить, а затем выбрать из четырех предложенных вариантов такую же, стукнув по ней клювом. За правильные ответы они получали личинку мучного хрущака или кусочек птичьего корма. Во время выполнения воронами задания исследователи отслеживали электрическую активность их мозга.
Вороны справлялись с заданием на удивление легко и умело. Что же при этом происходило в их головах? Когда птицы видели исходную картинку и искали ее среди четырех вариантов, в их области мозга, известной как nidopallium caudolaterale (это аналог префронтальной коры мозга у приматов), активизировался кластер из примерно двух сотен клеток и оставался активным, пока птица искала совпадение. Это тот же механизм, который позволяет людям держать в уме нужную информацию во время выполнения задачи.
Оказалось, что кратковременная память может существовать и без многослойной коры головного мозга. «У людей и птиц она различается только в связи с наличием у первых языкового компонента, — говорит нейробиолог Онур Гюнтюркюн из Рурского университета в Бохуме, Германия. — Нейронные процессы генерации кратковременной памяти кажутся одинаковыми у обоих видов».
НАКОНЕЦ-ТО ПТИЦЫ приобрели заслуженное уважение. У них относительно небольшой мозг — но отнюдь не ограниченный ум.
Таким образом, вопрос сегодня стоит не «Умны ли птицы?», а «Почему они так умны?». Особенно если принять во внимание ограничения, налагаемые полетом на размер мозга. Какие эволюционные силы сыграли роль в формировании птичьего интеллекта?
Теорий много, но две из них преобладают. Одна утверждает, что развитию мозга и когнитивных способностей птиц способствовали экологические факторы, особенно связанные с кормодобыванием: как отыскать пищу в разные сезоны года, особенно в холода? Как запомнить, где спрятаны запасы семян? Как добраться до труднодоступной еды? В целом считается, что животные, обитающие в более суровой или непредсказуемой среде, приобретают более продвинутые когнитивные способности, включая лучшие навыки решения проблем и бóльшую открытость к исследованию нового.
Другая теория предполагает, что более гибкий интеллект развивается под влиянием социальных факторов: необходимости ладить с сородичами, отстаивать свою территорию, защищаться от крадущих еду соплеменников, находить партнера, выращивать потомство, разделять ответственность. (Даже то, как лесные ибисы
[17] меняют ведущего полетного строя — вожака стаи — при дальних перелетах, предполагает наличие некоего адаптивного социального интеллекта, в частности понимания принципа взаимности — когда за услугу платят услугой и доброе дело служит всеобщему благу.)
