人类可不是唯一一种会使用工具的动物，海豚、黑猩猩和不少鸦科鸟类都能够利用工具完成任务。跟人类一样，新喀里多尼亚鸦（Corvus moneduloides，新喀鸦）也有“左撇子”和“右撇子”之分——只不过这里的“左”、“右”指的是它们嘴叼工具时的朝向。牛津大学的研究人员发现，尽管新喀鸦的双眼视野十分宽广，影响工具使用偏好的却是它们的单眼视觉。这个有意思的发现近日在线发表在《当代生物学》期刊上，果壳网科学人就此采访了文章的通讯作者亚历克斯·卡采尔尼克（Alex Kacelnik）。

　　两只眼睛看得宽

　　鸦科鸟类在动物界中是出了名的聪明：它们不仅记忆超群，有发达的社会行为，而且学习能力很强，能够使用工具——有的甚至能制造简易的工具。新喀鸦正是个中翘楚。“新喀鸦是寥寥几种自然就会使用工具的鸟类之一，并且就目前所知，它们的工具使用技巧在鸟类中是最为精巧灵活的。”卡采尔尼克教授告诉科学人。“我们研究小组试图理解动物的思考方式，而它们的工具使用行为也许能够揭示它们寻找方案解决新问题时的内心活动。”

　　激起研究小组兴趣的可不止工具制造这一点。新喀鸦的双目视野接近60°，几乎和人类差不多。“在已知的鸦科鸟类中，新喀鸦的双目视野（binocular visual field）是最宽的。”卡采尔尼克教授介绍说，“它们（新喀鸦）有两个方面很特别：极致的工具使用能力和宽广的双目视野。因此我们会很自然地想到这两个性状间可能存在关联。”

　　双目视野指的是两只眼睛能看见的范围所交叉的部分；在这个范围内，大脑可以根据两侧眼睛的图像“计算”出物体距离的远近，因而将视觉立体化。出于对这些机制的熟悉，人们习惯于将双目视野和立体视觉产生联系。不过，这支研究团队显然没有按照常规思路来出牌。

　　新喀鸦的工具使用行为十分精巧，同时双目视野也非常宽——几乎和人类一样，因而我们从正面也能看清它的“五官”。过去人们常认为它在使用工具的过程中利用的是双眼视觉，但这项研究通过建模推算出，单眼视觉才是主导。

　　单眼用工具

　　“当双眼的视野交汇时，我们会很自然地想到两只眼睛一定同时看见了物体。因为每侧眼睛各自看见的图像有些差别，这个想法理论上能用来估测物体的远近。但这并不是唯一的可能性。”卡采尔尼克对科学人说，“如果只关注单侧眼睛的图像，那么就能在两幅图像中选取最有用的一张。考虑到工具使用的生态意义，我们认为这可能是新喀鸦采用的策略。它们经常将木棍伸进很深的孔洞里，这时它们只有一只眼睛能看进洞口深处。”

　　基于这个思路，研究小组进一步建立了模型来模拟和评估新喀鸦利用工具取食树洞中甲虫幼虫的过程，以求了解该过程中双眼和单眼视觉发挥的作用。“我的学生安东·马蒂纽三世（译者注：Antone Martinho III，文章的第一作者）非常热衷于了解鸟类眼睛和脑半球之间的信息交换，而这个系统对探讨这个问题而言非常理想。”卡采尔尼克和同事综合了洞口的宽度、深度，工具的尺寸和探测长度，以及新喀鸦每侧眼睛的视野，在这些参数下调整新喀鸦每侧眼睛的使用度，由此评估两只眼睛的使用情况。结果表明，即使是在最理想的设定下，双眼同时看见洞里的情况只占不到一半（45.3%）。换言之，这个过程基本靠单眼视觉。

　　卡采尔尼克用木条戳洞里的幼虫（上）和新喀鸦在类似状况下使用工具时的简易模型示意图（下）。研究团队综合了该模型中的各个参数对取食过程进行了分析。大部分情况下，和工具同侧的眼睛看不到孔洞深处的情况，任务主要是单眼完成的。图中比例尺为2厘米。

　　“现有的数据不够精确完善，但即使我们对双眼使用度的估算不可靠，探取甲虫幼虫的过程很明显几乎全是单眼完成的。”卡采尔尼克补充说。由于始终能看见洞里情况的只有对侧的眼睛，新喀鸦宽广的双眼视野貌似更像是单侧的视野努力向对面延伸（以看见工具顶端）的结果。

　　为了印证这一猜想，研究小组们进而对鸟儿们的眼优势（eye dominance）进行了测试——如果它们长期偏爱使用特定某侧的眼睛，这只眼睛的视觉会更敏锐，成为优势眼。眼优势的存在同时也意味着，大脑不能很好地将两侧眼睛看到的图像进行匹配并处理，立体视觉就会相应变差，进一步削弱了依赖双眼视觉的可能性。结果不出人意料，在9只完成了测试的新喀鸦中，4只喜欢用右眼，5只喜欢用左眼。

　　左上：实验道具，左下：新喀鸦使用工具完成实验。右图：5只“左利眼”的新喀鸦用不同方式使用工具时的表现。图片来源：研究论文

　　谁促进了谁？

　　“也许工具的使用让它们有了更宽广的双目视野，也有可能是在其他因素推动它们演化出宽视野之后，使用工具变得更容易了，”卡采尔尼克教授总结道。“这些幼虫对新喀鸦来说很重要；不过它们也会在其它情况下使用工具，而双眼视觉有可能确实在其他情况中起到重要作用。”“我们并不确定（是哪种情况），但更有可能是工具使用促进了眼睛的演变。”

　　大部分使用工具的动物都有特定的偏好方向，例如人类有90%都是右撇子。而有意思的是，对工具使用方向的偏好性在新喀鸦中似乎是随机的。研究者们推测，这有可能是因为鸟类必须用嘴来处理工具，眼睛则不得已和嘴的运动同步——它们的上肢早就演变成了翅膀，嘴和爪代替了我们“手”的功能。这种同步带来的眼优势牺牲了立体视觉，为其它的行为带来了潜在的不变；这可以解释为什么眼优势和使用偏好并没有固化成先天特征，而是在后天发展中随机选择方向。

　　关于新喀鸦行为的研究还在继续。对于研究背后的团队而言，和这些聪明的鸟儿一同工作也有特殊的乐趣。研究团队给每只参与研究新喀鸦都取了名字，在论文中也并不避讳将名字展示出来。“它们很机灵，”卡采尔尼克向科学人透露道，“它们养出了习惯在眼优势测试中‘骗过’我们的一些测试方法——例如弄翻实验器械，拉扯录像带等。”

卡采尔尼克最喜欢的新喀鸦贝蒂（Betty）。图片来源：Alex Kacelnik

　　在被问及大家最喜欢哪只时，卡采尔尼克坦言这很难说。“安东最喜欢的那只叫姜戈（Jungle）——主要是因为它酷爱当被试，所以很方便（在它身上）尝试新的测试任务。我的话，长久以来的最爱必须是贝蒂（Betty）；它虽然已经在几年前去世了，但是是我们发现的第一只能在实验室里造出钩子的鸟，而且在解决一个新问题时连续使用了三种工具。”