Superbrein met kraaloogjes

Als zangvogels stellen roeken weinig voor. Maar ze zijn uiterst slim, blijkt keer op keer uit observaties van een roekenkolonie in Cambridge. In experimenten doen de vogels nauwelijks onder voor mensapen. Jop de Vrieze

Het verblijf van de roekenkolonie van de universiteit van Cambridge is niet zomaar een volière. De met grint bestrooide grond ligt vol met speeltjes: balletjes, ijsstaafjes, yoghurtbakjes. Aan touwtjes hangen gele plastic eieren waar kindersurprises in hebben gezeten. “Hierin zitten de favoriete hapjes van de vogels, wormen”, zegt promovendus Chris Bird terwijl hij een van de eieren open wrikt en de kronkelende inhoud laat zien. Daar moeten de roeken flink hun best voor doen: lusje voor lusje takelen ze het ei op, het touwtje steeds vastklemmend onder hun pootje. Uiteindelijk klemmen ze het tegen het stokje, om het met hun snavel te bewerken. Ze doen het beheerst en geduldig. “Roeken houden van uitdagingen”, zegt Bird. Hij deed de afgelopen vier jaar onderzoek naar de cognitieve intelligentie van de kraaiachtigen.

Op het eerste gezicht lijken het heel gewone vogels als je ze op straat bezig ziet, scharrelend naar voedsel of krassend op een boomtak. Kauwen, kraaien, roeken en eksters. Kraaiachtigen. Maar als je ze iets beter observeert, zie je dat ze heel wat inventiever gedrag vertonen dan andere gevleugelden. Nieuwsgierig kijken ze hun menselijke publiek aan. Intensief samenwerkend zoeken ze naar voedsel. En in hun vrije tijd spelen ze met objecten die ze overal vandaan halen.

Kraaiachtigen, Corvidae, behoren tot de intelligentste diersoorten op aarde. De onderzoeksgroep Animal Behaviour in Cambridge waar Bird deel van uitmaakt, doet al jaren onderzoek naar deze vogels. Vanaf de jaren negentig keken de gedragsbiologen vooral naar de sociale interacties, de laatste jaren meer naar de cognitieve intelligentie van de dieren.

WORMPJE

Chris Bird zat de afgelopen vier jaar regelmatig ingespannen te wachten in zijn onderzoeksruimte. Achter glas bevond zich de proefopstelling, in een hokje dat via een luikje was verbonden met de volière waarin vijftien roeken van zes en zeven jaar leven. Bird veerde op als er eentje uit nieuwsgierigheid vrijwillig naar binnen vloog, om aan een van zijn experimenten mee te doen en een wormpje te verdienen. Gefascineerd keek Bird dan toe hoe de roek de proefopstelling eigenwijs inspecteerde en vervolgens vernuftig een taak volbracht. Door steentjes in een buisje te gooien en zo het waterniveau te verhogen om bij zijn kronkelende beloning te kunnen (Current Biology, 2009). Of door een metalen draadje om te buigen tot takel, waarmee hij een platform met een lekker hapje kon optillen uit een potje (pnas, 2009). Of eerst met een groot steentje een klein steentje uit een buisje te halen, zodat hij daarmee zijn trofee kon bemachtigen (pnas, 2009). Kraaiachtigen zijn verbazingwekkend goed in staat om praktische problemen op te lossen, ook als ze hun strategie nog nooit eerder hebben uitgeprobeerd.

De onderzoekers in Cambridge weten inmiddels heel veel over de roeken en andere kraaiachtigen. Experimenteel psycholoog en hoogleraar Comparative Cognition Nicky Clayton begon er tien jaar geleden met onderzoek aan struikgaaien. Die had ze meegenomen uit Californië, waar ze van nature voorkomen. Toen ze om praktische redenen in Cambridge een lokale kraaiensoort zocht, kwam ze al snel uit bij de roek. De roek lijkt op het eerste gezicht veel op de ‘gewone’ kraai, maar heeft een witte snavel. In Nederland komt de roek ook voor, maar minder vaak dan de kauw en de kraai. De roek is slim en sociaal, en makkelijk te houden. “In de weken voordat de volière klaar was, voedde ik de twaalf uit nesten gehaalde roekenkuikens in mijn kantoor op”, blikt Clayton met een glimlach terug. Veel studies die zij en haar collega’s uitvoerden, ontstonden op haar balkon in Californië, waar ze de wilde struikgaaien observeerde. “De vogels schreven in feite bijna al onze onderzoeksvoorstellen, gewoon door te doen wat ze altijd deden.”

SPEELGEDRAG

Ook bij Bird ging het zo. Hij begon zijn promotieonderzoek met het sociale gedrag van de vogels. Maar al snel raakte hij afgeleid door het ingenieuze speelgedrag van de dieren. Met zijn begeleiders Nathan Emery en Nicky Clayton besloot hij zich op de cognitieve capaciteiten van de dieren te richten. De gevangen roeken gebruikten uit zichzelf allerlei objecten als gereedschappen om aan voedsel te komen, of zichzelf te vermaken – iets wat ze in het wild niet doen. Bird ziet in het spontane gedrag een aanwijzing dat roeken over een zeer algemene intelligentie beschikken; en niet een heel specifieke (en dus beperkte), zoals veel wetenschappers beweren. Roeken en andere kraaiachtigen hebben een groot brein: de verhouding tussen brein- en lichaamsomvang komt overeen met die van slimme primaten. Bird: “Waarschijnlijk is dat brein bij een gemeenschappelijke voorouder geëvolueerd omdat die in barre tijden niet kon overleven zonder zijn voedsel op vele verschillende plekken te verstoppen, of objecten te gebruiken als gereedschappen. Elk van de verschillende kraaiachtigen ging vervolgens zijn eigen weg met deze intelligentie.”

Eén telg in de familie vormt volgens Bird een uitzondering op dit behoud van intelligentie: de kauw. Kauwen nestelen in holle bomen, verstoppen niet veel voedsel, hebben geen ingewikkeld sociaal leven en gebruiken ook geen gereedschappen, zelfs niet in gevangenschap. “In ons onderzoek gebruiken we kauwen vaak als controlegroep”, zegt Bird. “Ook al zijn kauwen nog altijd stukken slimmer dan veel andere vogelsoorten, je kunt zeggen dat het de domme neef van de familie is.”

De roekenkolonie in Cambridge sierde de afgelopen jaren regelmatig de nieuwsrubrieken. Zo bleek dat roek Guillem, een alleenstaand vrouwtje, haar ervaring met het peuren van voedsel uit een perspex buisje handig toepaste bij andere buisjes (Current Biology 2006). Onderzoekers vragen zich af of de roeken werkelijk begrijpen wat ze doen, of toch ‘gewoon’ geleerde regels toepassen. Feit is dat de nieuwsgierige vogels uitblinken in leergierigheid en oplossend vermogen.

HUWELIJK

Wilde roeken bouwen uiterst ingenieuze nesten hoog bovenin bomen, waar wind en regen vrij spel hebben. Ze binden verse twijgen samen en verstevigen het nest met aarde, bladeren, mos, gras en wol. Broedkolonies roeken kunnen uit meer dan 60.000 vogels bestaan, maar daar binnen steken de vogels het overgrote deel van hun sociale energie in één soortgenoot. Daarmee gaan ze normaal gesproken vanaf het moment dat ze seksueel rijp zijn tot aan hun dood onafscheidelijk door het leven. Deze partners geven elkaar niet alleen aandacht, maar werken ook samen bij het vinden van voedsel en materiaal voor hun nest, waardoor ze hun ‘huwelijk’ maximaal uitbuiten. Paartjes staan ook per definitie boven vrijgezelle roeken in de pikorde, waardoor ze makkelijker toegang hebben tot voedselbronnen.

Kraaiachtigen staan in het algemeen bekend om hun enorme geheugen. Een struikgaai kan bijvoorbeeld van 30.000 plekjes onthouden wat voor voedsel ze er verstopt hebben, en wanneer. Laat je ze een pinda en een worm verstoppen en later terugkomen, bleek in Cambridge, dan kiezen ze na een week voor de worm en na drie weken voor de pinda; de worm is dan immers al vergaan (Philosophical Transfers of the Royal Society B 2007).

De vogels tonen hun intelligentie op meer manieren. Vlaamse gaaien bijvoorbeeld kunnen net als die andere slimme vogels, papegaaien, allerlei diergeluiden imiteren, inclusief die van de mens. Bird: “Toen er vorig jaar flink geklust was aan hun verblijf naast de roeken, begonnen ze de vrouwelijke verzorgers na te fluiten, net als de bouwvakkers.” Nieuw-Caledonische kraaien gebruiken gereedschappen om bijvoorbeeld grote rupsen uit hun holletjes in boomstammen te lokken. Dat doen ze door deze rupsen net zo lang in hun gezicht te prikken tot ze hun klauwen in het stokje zetten dat de roek hun voorhoudt. Hun favoriete gereedschap verstoppen ze voor anderen of houden ze constant bij zich (Proceedings of the Royal Society B, 2003). Dat doen de roeken in Cambridge ook.

SIERLIJK

De volière waarin Bird zijn experimenten uitvoerde, staat verdekt opgesteld achter de enige pub in een klein dorpje vlakbij Cambridge. Naast de groep van ongeveer vijftien roeken van zes en zeven jaar zitten er Vlaamse gaaien, kauwen en struikgaaien in de met gaas overspannen hokken. Voorzichtig betreden we het verblijf van de roeken. De vogels zijn allemaal sierlijk naar hun stokken achterin hun hok gevlogen, zo’n tien meter bij ons vandaan. Een oorverdovend gekraai stijgt op uit het verblijf. “Dat is hun alarmroep”, legt Bird uit. “Daarbij maken ze altijd de beweging die je nu ziet: omhoog met hun rechterpoot en vleugel.” Direct zijn de paartjes te onderscheiden: ze zitten naast elkaar en spiegelen elkaars gedrag. Kussen kunnen deze levenslange partners ook, vertelt Bird, door met hun snavels langs elkaar te wrijven – de een open, de ander dicht.

Brutaal vliegt een van de mannetjes op ons af, gaat op een meter afstand op een plateau zitten en kijkt ons aan. Zijn kopje langzaam scheef draaiend, zijn ogen gericht recht op de twee indringers. Dan vliegt hij terug naar de rest van zijn kolonie. Met een paar krassende geluiden lijkt hij zijn soortgenoten tot rust te manen. “Dat is een van de verkenners, die gaan als eerste poolshoogte nemen als er iets aan de hand is”, legt Bird uit.

Hij vermoedt dat de vogels bekenden onderscheiden aan de hand van hun bewegingen. Toen hij een keer achterstevoren het hok in liep, raakten ze volledig van slag. En hun partner herkenden ze in een experiment wel van video’s, maar niet van foto’s.

Die herkenning hebben de roeken nodig, omdat ze een ingewikkeld sociaal systeem hebben. Ze hebben een sterke sociale hiërarchie, in tegenstelling tot bijvoorbeeld de meer territoriale Vlaamse gaaien en eksters. Met grote interesse volgden de onderzoekers de sociale ontwikkelingen nadat ze een paar maanden geleden twee groepen roeken hadden samengevoegd. De nieuwe pikorde is nog steeds in de maak. Dat proces gaat niet gepaard met geweld, maar met psychologische oorlogsvoering: de vogels tonen hun sociale en intellectuele capaciteiten aan elkaar. Een van de bezette mannetjes, Connelly, wordt nu belaagd door een nieuw vrouwtje, Newton. „Connelly is echt het alfamannetje. Is zijn partner Monroe in de buurt, dan negeert hij haar volkomen. Wijkt zij even van zijn zijde, dan weet ie niet hoe snel hij de ander aandacht moet geven. In het wild zouden ze waarschijnlijk overspel plegen, nu is er te veel sociale controle.”

TOUWTREKKEN

Over de intelligentie van de vogels, en vooral hoe die het doet ten opzichte van die van primaten zoals chimpansees, wordt door biologen veel gediscussieerd. Bird: “Primatenonderzoekers vinden uiteraard dat ‘hun’ mensapen slimmer zijn dan onze vogels. Maar in experimenten doen de vogels nauwelijks onder voor de mensapen.” Vorig jaar voerden biologen een vergelijkbaar onderzoek uit met chimpansee- en roekenpaartjes. Door samen aan een touw te trekken, konden de ‘partners in crime’ een hapje bemachtigen – de roeken een worm, de apen een banaan. Beide teams klaarden de klus snel. Alleen riepen de chimps eerder de hulp in van hun partner als ze er alleen voor stonden. Dat zou duiden op een iets groter inzicht in de situatie. De vergelijking is niet helemaal eerlijk, omdat het brein van vogels anders werkt.

Apen gebruiken net als de mens een specifiek hersenonderdeel voor hun hogere cognitieve functies, de neocortex. Vogels beschikken niet over een neocortex, maar een paar jaar geleden ontdekten vogelbiologen midden in de hogere vogelhersenen een structuur met dezelfde functie: het nidopallium (Science 2004). Ook wat sociaal gedrag betreft zijn de vogels net anders dan de mensapen. Apen vertonen verzoeningsgedrag na ruzie, roeken laten zich troosten door hun partner (Current Biology, 2007). Apen zijn polygaam, terwijl de meeste kraaiachtigen monogaam zijn. Sommige biologen denken dat het sociale leven, monogamie binnen een grotere groep, een hoge intelligentie vereist (Proceedings of the Royal Society B, 2007).

Maar ook minder slimme vogelsoorten, zoals ganzen, zijn monogaam. Volgens Bird halen de roeken in elk geval het maximale uit hun relatie door slim samen te werken.

ANTROPOMORFISME

Sceptici beweren dat zowel het onderzoek naar apen- als kraaienintelligentie wishful thinking is. Zo schreef de Amerikaanse Italiaan Dani Povinelli in 2003 het boek Folk fysics for apes, waarin hij de vloer probeerde aan te vegen met alle onderzoeken waarin werd geclaimd dat mensapen iets van de fundamentele natuurwetten snappen. Volgens hem is het allemaal antropomorfisme: het toedichten van menselijke eigenschappen aan dieren. Apen snappen volgens hem geen bal van basisprincipes als zwaartekracht, massa en vorm. Al hun zogenaamde intelligente gedrag zou een kwestie van conditionering zijn; Pavlov dus. Bird is het daar, net als veel van zijn collega’s, niet mee eens. “Er is een groot verschil tussen een verband leren door herhaling, en inzicht. Japanse onderzoekers hebben een soort muis ook geleerd een object als gereedschap te gebruiken, na drieduizend herhalingen. De roek leert het direct.”

Inzicht, zegt Bird, is het toepassen van concepten op nieuwe situaties. Hij gelooft zelfs dat kraaiachtigen beschikken over theory of mind, dat wil zeggen dat zij zich kunnen verplaatsen in de gedachtengangen van anderen. Hij laat het zien bij de struikgaaien, die iets verderop in een wat kleinere volière onrustig heen en weer vliegen. Tussen de balken van het verblijf en het gaas aan de buitenkant zitten allemaal steentjes. “Dat zijn hun lievelingssteentjes. Die verbergen ze daar zodat hun soortgenoten ze niet kunnen vinden.” Echte verstoppers zijn deze gaaien. Maar als ze door een soortgenoot in de gaten worden gehouden, ontdekten de biologen in Cambridge, zijn de gaaien op hun hoede (Animal Behaviour 2005). Dan verstoppen ze hun voedsel niet, of voorzichtig, zodat de ander het niet ziet. Zelfs als ze niet gezien, maar wel afgeluisterd worden, houden de struikgaaien hier rekening mee. Ze stoppen hun voedsel dan in zand in plaats van tussen ritselende steentjes (Biology Letters, 2009). Ook vooruitplannen, wat lange tijd werd gezien als een puur menselijke verworvenheid, kunnen de gaaien: een gaai houdt tijdens het verstoppen rekening met zijn toekomstige behoeften. De struikgaai verstopt voedsel daar waar hij verwacht zich de volgende dag in hongerige staat te bevinden.

FILMPJES

Na de hele middag, begeleid door het gekraai en gezang van de vogels – “roeken zijn zangvogels, maar daar bakken ze weinig van” – over intelligentie en gedrag gesproken te hebben, lopen we terug naar de werkkamer van Bird. Hij laat – met gepaste trots – een paar filmpjes zien die op YouTube al ruim 50.000 keer bekeken werden. Het liefst zou hij nog jaren verder gaan met het ontrafelen van de intelligentie van kraaiachtigen. Maar voor zulk onderzoek is nauwelijks nog geld te vinden. De onderzoeksvoorstellen van de groep worden niet langer gehonoreerd. Bird gaat zich nu, cru genoeg, bezighouden met de verdeling van Brits onderzoeksgeld, in Londen. Nog erger dan in Nederland is de Britse trend gericht op toepassing, voor fundamenteel onderzoek is steeds minder aandacht. Begrippen als intelligentie spreken tot de verbeelding, maar brengen geen geld in het laatje. “Op het onderzoek van een Amerikaanse bioloog na dan, die eksters leerde in de stad muntjes te verzamelen om in een automaat met wormpjes te gooien”, grapt Bird met een bitter lachje.

Ook de roeken willen best doorgaan met het onderzoek, vertelt een van de vogelverzorgers in de koffiekamer. Anderhalf jaar geleden viel er midden in de nacht tijdens een storm een gigantische eik op het verblijf van de vogels. Het gapende gat dat hierdoor ontstond werd pas de volgende dag ontdekt, toen de storm was gaan liggen. “Drie Vlaamse gaaien waren gevlogen, maar alle roeken zaten nog netjes in hun hok. Ze hebben een prima leven hier: ze krijgen hun voedsel en hun intelligentie wordt regelmatig op de proef gesteld.”

“Jammer eigenlijk hè, dat kraaiachtigen door veel mensen zo worden geminacht”, mijmeren de kraaienonderzoekers, terwijl ze aan hun kop thee zitten. “Ze hebben hun imago niet mee. Boeren zien ze als ongedierte en beschieten ze met patronen hagel, mensen zien ze liever gaan dan komen. Terwijl er nauwelijks een dierfamilie qua intelligentie zo dicht bij de mens staat.”

Kijk voor filmpjes van de roekenexperimenten op www.nrc.nl/wetenschap