Biologer vid University of St Andrews har upptäckt hur nykaledonska kråkor gör en av sina mest sofistikerade verktygsdesigner - pinnar med en snyggt formad krokig spets.

Nykaledonska kråkor är den enda arten förutom människor som är kända för att tillverka krokredskap i det vilda. Fåglar producerar dessa märkliga verktyg från sidogrenarna av vissa växter, noggrant 'skapa' en virknål som kan användas för att fånga insektsbyten.

Studien, publiceras i Nuvarande biologi idag (7 december), avslöjar hur kråkor lyckas skapa särskilt effektiva verktyg, med väldefinierade "djupa" krokar.

Kroken anses allmänt vara en av mänsklighetens viktigaste innovationer, med skicklig omformning, en värdelös bit råvara förvandlas till ett kraftfullt verktyg. Medan våra förfäder började tillverka stenverktyg för över 3 miljoner år sedan, krokar är en förvånansvärt ny framsteg - de äldsta kända fiskkrokarna är bara 23, 000 år gammal.

Projektledare professor Christian Rutz, från biologihögskolan, har bedrivit fältforskning på nykaledonska kråkor i över ett decennium. Hans team märkte nyligen att kråkarnas krokiga verktyg varierar avsevärt i storlek och form. Medan vissa verktyg bara uppvisar en liten förlängning vid spetsen, andra har obefläckade krokar.

Professor Rutz förklarar:"Vi misstänkte att verktyg med uttalade krokar är mer effektiva, och kunde bekräfta detta i kontrollerade experiment med vildfångade kråkor. Ju djupare kroken, de snabbare fåglarna blinkade bete från hål i trästockar."

Detta fynd väckte den spännande frågan om vad som krävs för att göra sådana välformade krokar. Forskarna började planera sin studie genom att föreställa sig hur människor skulle närma sig en jämförbar uppgift. "När en hantverkare skär ett verktyg från en träbit, två saker säkerställer en kvalitetsprodukt:bra råvaror och skicklighet, " sa professor Rutz.

Forskare fann att samma, tydligen, gäller nykaledonska kråkor. Forskarna upptäckte att krokens djup påverkades av både egenskaperna hos växtmaterialet, och tekniken kråkor som används för att lossa grenar. När fåglar gjorde kontrollerade snitt med sina vassa näbbar, de resulterande krokarna var betydligt djupare än när de använde en "slartigare" alternativ metod för att helt enkelt dra av grenar. Försiktig kapning kan lämna mer trämaterial vid spetsen av pinnen, varifrån kroken sedan kan "skulpteras".

Förvånande, vuxna kråkor, som förväntas ha stor erfarenhet av verktygstillverkning, producerade inte de djupaste krokarna och använde regelbundet den "snabba och smutsiga" tillverkningstekniken. Professor Rutz noterar att att göra mycket djupa krokar kanske inte är den bästa strategin i det vilda:"Det tar förmodligen mer tid och ansträngning att göra sådana verktyg, och erfarna fåglar kan försöka undvika dessa kostnader. Det är också möjligt att djupa krokar lättare går sönder när de sätts in i smala hål och sprickor. "

Professor Christophe Boesch, en världsledande schimpans-expert och direktör för Max Planck Institute of Evolutionary Anthropology i Leipzig, Tyskland, kommenterar:"Vi har nyligen upptäckt att schimpanser rutinmässigt använder naturligt krokade stjälkar för att fiska efter alger, men de skapar inte aktivt dessa krokar. Kråkorna kan omforma växtmaterial med sina spetsiga näbbar, som fungerar som "precisionstänger", men detta skulle vara mycket svårt för schimpanser med sina stora fingrar. "

Denna studie är den första som undersöker i ett icke-mänskligt djur vilka faktorer som bestämmer morfologin hos tillverkade verktyg, och som en konsekvens, deras födosökningseffektivitet. Palaeo-antropologer försöker förstå hur våra förfäder producerade relativt komplexa verktygsformer från grundläggande råmaterial, som trä, ben eller snäckskal, men de står inför utmaningen att tillverkningsprocessen inte direkt kan observeras.

Den nya kaledonska kråkan, med sin anmärkningsvärda förmåga att tillverka krokade verktyg från växtstammar, ger ett fascinerande fönster in i människors evolutionära förflutna.