什么才算得上是智慧？如果以大脑大小来定义，那么抹香鲸——它们那重达20磅的大脑——将是地球上最聪明的生物。但更有可能的是，智慧在于大脑的连接方式。从这个角度来看，智慧赋予了生物在环境中生存和繁衍的最佳机会。语言可能是展示这种智慧的最佳方式之一。
虽然所有动物都能与同类交流，但人类是少数拥有口语的物种之一。通过语言，我们可以分享复杂的思想，将知识代代相传，并建立社群。然而，口语是否真正帮助我们物种进化成更高级的存在，这一点从未得到真正检验。
“语言使人类成为更高级物种，这是一个某人有一天提出的假设，而没有真正试图去[证明]它，”研究发声学习神经生物学的洛克菲勒大学教授Erich Jarvis说。这个想法一直流传，但其他一些没有真正证据支持的普遍看法也同样如此——比如我们的大脑在任何时候只使用10%的说法，他指出。
但Jarvis和他的同事们在鸣禽的帮助下得以检验了这个假说。Jarvis今天发表在《科学》杂志上的新研究，提供了早期证据，表明发声学习——口语的关键组成部分之一——与解决问题能力相关。发声学习是一种通过模仿他人来发出新声音的能力，依赖于经验而非本能。研究团队发现，能够进行发声学习并解决问题的鸟类拥有更大的脑容量。
“学习新的声音序列有助于与其他同类成功交流，并且在遇到以前从未见过的新物种成员时通常很有用，”康奈尔大学心理学教授Michael Goldstein解释道。他研究鸣禽和人类的发声学习，但并未参与此项研究。发声学习在人类婴儿中最为显著，他们在生命的第一年里学会将成人连续的语音分解成单独的声音单元。 Goldstein说，随着时间的推移，模仿声音有助于婴儿将单词拼接起来，并最终使他们能够构建句子。
为了更好地理解发声学习和认知，该研究的作者们将目光投向了鸣禽。这个鸟类亚目中的大多数物种都具备发声学习能力。它们除了南极洲外，遍布于各大洲。“在世界上所有的鸟类物种中，鸣禽占了其中的一半，”Jarvis解释说。“看起来一旦发声学习进化出来，就出现了大量的物种形成和多样化。”
研究团队对来自23个不同物种的214只鸣禽进行了七项认知实验。其中，21个物种是从纽约野外捕捉的。研究的两种鸣禽，斑胸草雀和金丝雀，是驯化品种。行为测试考察了鸟类解决问题的能力，例如弄清楚如何移开物体以获取食物奖励。研究人员还评估了另外两项与智力相关的技能：联想学习，以及所谓的逆转学习，即动物调整其行为以获得奖励。然后，他们研究了发声学习是否有助于发展这三种技能，将21个鸣禽物种与另外两个非发声学习物种（这些鸟类仅在短暂的发育期内学习声音）进行了比较。
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生物学家们注意到发声学习与解决问题能力之间存在很强的关联。发声学习的鸟类物种能够想出创新的方法，例如通过移除、刺穿或拆解杯子来获取杯子下方的种子或虫子。“令人惊讶的是，这两种技能与智力有关，但却与其他我们测量的特征无关，”洛克菲勒大学生态学家兼神经生物学家、该研究的首席作者Jean-Nicolas Audet解释道。他表示，解决问题、联想学习和逆转学习这三种能力通常都被认为是“智力的组成部分”。
这并不意味着那两个非发声学习的鸟类物种很笨。相反，这表明它们没有进化出这种特殊的智力形式。“在谈论智力时，我们必须非常小心和具体，因为这 realmente取决于我们谈论的是哪些特征，”Audet解释说。
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脑容量是发声学习的另一个优势，可能支持了这些解决问题能力。这21个发声学习物种的脑容量相对其体型比那两个非发声学习物种略大。Jarvis说，这些大脑袋的鸟可能携带了更多的神经元。或者，它们可能进化出了更大的颅骨空间，从而产生了更多用于更高级发声学习和解决问题能力的神经回路。“这向我表明，解决问题有一些特别之处，”他说。“就像口语一样，它使一些物种比其他物种更先进。”
一个尚未解决的问题是，为什么解决问题能力和发声学习之间存在如此强的关联。Audet说，负责发声学习的大脑区域与需要解决问题时激活的大脑区域并不相同。该团队的下一步将是深入研究鸣禽的大脑，找出哪些基因或其他大脑区域连接了这两个区域。一些尚未发现的桥梁有助于形成这种智力。
