ความฉลาดของวาฬ หมายถึง ความฉลาดโดยรวมและความสามารถทางปัญญา ที่ได้มา ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำที่อยู่ในอันดับย่อยCetacea (วาฬ) ซึ่งรวมถึงวาฬบาลีนโลมาปากสั้นและโลมาในปี 2557 การศึกษาพบว่าวาฬนำร่องครีบยาวมีเซลล์ประสาทในเปลือกสมองส่วนหน้ามากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ รวมถึงมนุษย์ ที่ได้รับการตรวจสอบมาจนถึงปัจจุบัน^{[ 1 ]}

ขนาดสมองเคยถูกพิจารณาว่าเป็นตัวบ่งชี้หลักของสติปัญญาของสัตว์ อย่างไรก็ตาม ปัจจัยอื่นๆ อีกมากมายก็ส่งผลต่อสติปัญญาเช่นกัน และการค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้เกี่ยวกับสติปัญญาของนก ได้ ทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับอิทธิพลของขนาดสมอง^{[ 2 ]}เนื่องจากสมองส่วนใหญ่ใช้ในการรักษาการทำงานของร่างกาย อัตราส่วนของสมองต่อมวลร่างกายที่สูงขึ้นอาจเพิ่มปริมาณมวลสมองที่มีอยู่สำหรับงานด้านการรับรู้ที่ซับซ้อนมากขึ้น^{[ 3 ]} การวิเคราะห์ แบบอัลโลเมตริก บ่งชี้ว่าโดยทั่วไป ขนาดสมอง ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะแปรผันตามเลขชี้กำลังประมาณ 2/3 หรือ3/4ของมวลร่างกาย[ 4 ^{​​]การเปรียบเทียบ}ขนาดสมองจริงกับขนาดที่คาดหวังจากอัลโลเมตริกจะให้ค่าสัมประสิทธิ์การสร้างสมอง (EQ) ซึ่งสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้สติปัญญาของสัตว์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

• วาฬสเปิร์ม ( Physeter macrocephalus ) มีมวลสมองที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่ทราบในบรรดาสัตว์ที่ยังมีชีวิตอยู่ โดยเฉลี่ย 7.8 กิโลกรัมในตัวผู้ที่โตเต็มวัย^{[ 5 ]}
• วาฬเพชฌฆาต ( Orcinus orca ) มีมวลสมองมากเป็นอันดับสองในบรรดาสัตว์ที่ยังมีชีวิตอยู่ (5.4-6.8 กก.) ^{[ 6 ]}
• โลมาปากขวด ( Tursiops truncatus ) มีมวลสมองสัมบูรณ์ 1,500–1,700 กรัม ซึ่งมากกว่ามนุษย์เล็กน้อย (1,300–1,400 กรัม) และมากกว่าลิงชิมแปนซี ประมาณสี่เท่า (400 กรัม) ^{[ 7 ]}
• อัตราส่วน มวลสมองต่อมวลร่างกาย (ไม่ใช่ค่าสัมประสิทธิ์การพัฒนาสมอง) ในสมาชิกบางส่วนของวงศ์ Delphinoidea (โลมา พอร์ปอยส์ วาฬเบลูกา และวาฬนาร์วาล) มีค่ามากกว่ามนุษย์ในปัจจุบัน และมากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ทั้งหมด (มีการถกเถียงกันว่าของกระรอกต้นไม้อาจเป็นอันดับสองรองจากมนุษย์หรือไม่) ^{[ 8 ] [ 9 ]} ในโลมาบางชนิด อัตราส่วนนี้ต่ำกว่าครึ่งหนึ่งของมนุษย์: 0.9% เทียบกับ 2.1% อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบนี้มีความซับซ้อนเนื่องจากสมองของ Delphinoidea มี ไขมันฉนวนจำนวนมาก(15-20% ของมวล)
• ค่าสัมประสิทธิ์การพัฒนาสมอง (EQ) แตกต่างกันอย่างมากในแต่ละสายพันธุ์โลมาวาฬไรท์เหนือมี EQ ประมาณ 5.55; โลมาปากขวดธรรมดา 5.26; ^{[ 10 ]}โลมาทูคูซี 4.56; วาฬ เพชฌฆาต 2.57 ; วาฬสเปิร์มแคระ 1.78; วาฬนาร์วาล 1.76; โลมาลาพลาตา 1.67; โลมาแม่น้ำคงคา 1.55; วาฬสเปิร์ม 0.58; ^{[ 11 ]}วาฬสเปิร์มแคระ 1.63; วาฬเบลูกา 2.24; วาฬเพชฌฆาตเทียม 4.03; โลมาแม่น้ำอเมซอน 2.51; วาฬปากจงอยคูเวียร์ 0.92; โลมาปากสั้น 2.95; โลมาดัลล์ 3.54; ^{[ 12 ]}และวาฬสีน้ำเงิน 0.19 ^{[ 13 ]}เมื่อเปรียบเทียบกับสัตว์อื่นๆช้างมี EQ อยู่ในช่วง 1.13 ถึง 2.36 ^{[ 14 ]}ลิงชิมแปนซี^{151 ตัว} มี EQ ประมาณ 2.49 สุนัขมี EQ 1.17 แมวมี EQ 1.00 และหนูมี EQ 0.50 ^{[ 15 ]}วาฬสเปิร์ม วาฬสีน้ำเงิน และวาฬหลังค่อม (EQ 0.18) ไม่ได้ถูกมองว่าฉลาดน้อยเป็นพิเศษ แม้ว่าจะมี EQ ต่ำมากก็ตาม^{[ 16 ]}
• สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ส่วนใหญ่ เกิดมาโดยมีน้ำหนักสมองใกล้เคียงกับ 90% ของน้ำหนักสมองของผู้ใหญ่^{[ 17 ]}มนุษย์เกิดมาโดยมีน้ำหนักสมอง 28% ^{[ 17 ]}ของน้ำหนักสมองของผู้ใหญ่ชิมแปนซีมี 54% ^{[ 17 ]}โลมาปากขวดมี 42.5% ^{[ 18 ]}และช้างมี 35% ^{[ 19 ]}

เซลล์รูปทรงกระสวย (เซลล์ประสาทที่ไม่มีการแตกแขนงอย่างกว้างขวาง) ถูกค้นพบในสมองของวาฬหลังค่อมวาฬฟิน วาฬสเปิร์ม วาฬเพชฌฆาต^{[ 20 ] [ 21 ]}โลมาปากขวดโลมาริสโซและวาฬเบลูกา [ ^{22 ] แม้ว่า}ในตอนแรกเซลล์รูปทรงกระสวยจะได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากเชื่อกันว่าเซลล์เหล่านี้จำกัดอยู่เฉพาะในสายพันธุ์ที่มีสมองขนาดใหญ่หรือมีโครงสร้างทางสังคมที่ซับซ้อน เช่น มนุษย์ ลิงใหญ่ และช้าง แต่การวิจัยในภายหลังได้แก้ไขความเชื่อนี้ โดยค้นพบเซลล์รูปทรงกระสวยในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและกลุ่มอนุกรมวิธานที่หลากหลายมากขึ้น รวมถึงแกะบ้านวัวฮิปโปแคระและกวางหางขาวซึ่งบ่งชี้ถึงหน้าที่พื้นฐานมากกว่า^{[ 23 ]}นักวิจัยคนอื่นๆ ตั้งคำถามว่าเซลล์รูปทรงกระสวยที่ค้นพบในสายพันธุ์ที่ไม่ใช่โฮมินิด เช่น โลมา สอดคล้องกับเซลล์รูปทรงเกลียวแบบพิเศษที่ von Economo อธิบายไว้ว่าแตกต่างจากเซลล์รูปทรงกระสวยที่พบได้ทั่วไปหรือไม่^{[ 24 ]}

สมอง ของช้างยังแสดงความซับซ้อนคล้ายกับสมองของโลมา และยังมีความซับซ้อนมากกว่าสมองของมนุษย์^{[ 25 ]}และมีเปลือกสมองที่หนากว่าของวาฬ^{[ 26 ]}โดยทั่วไปแล้วเป็นที่ยอมรับกันว่าการเติบโตของนีโอคอร์เทกซ์ทั้งในแง่สัมบูรณ์และสัมพัทธ์กับส่วนอื่นๆ ของสมอง ในระหว่างวิวัฒนาการของมนุษย์ มีส่วนรับผิดชอบต่อวิวัฒนาการของสติปัญญาของมนุษย์ ไม่ว่าจะนิยามอย่างไรก็ตาม ในขณะที่นีโอคอร์เทกซ์ที่ซับซ้อนมักบ่งชี้ถึงสติปัญญาที่สูง แต่ก็มีข้อยกเว้น ตัวอย่างเช่น เม่นหนามมีสมองที่พัฒนาอย่างมาก แต่ก็ไม่ได้ถูกมองว่าฉลาดมากนัก^{[ 27 ]}แม้ว่าการตรวจสอบเบื้องต้นเกี่ยวกับสติปัญญาของพวกมันจะชี้ให้เห็นว่าเม่นหนามมีความสามารถในการทำงานด้านการรับรู้ขั้นสูงมากกว่าที่เคยสันนิษฐานไว้ก่อนหน้านี้^{[ 28 ]}

ในปี 2014 มีการแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าโลมาสายพันธุ์หนึ่ง คือวาฬนำร่องครีบยาวมีเซลล์ประสาทในเปลือกสมองส่วนหน้ามากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดใดๆ ที่เคยศึกษามาจนถึงปัจจุบัน รวมถึงมนุษย์ด้วย^{[ 29 ]} แตกต่างจาก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม บนบก สมองของโลมามีกลีบพาราลิมบิกซึ่งอาจใช้สำหรับการประมวลผลทางประสาทสัมผัส นอกจากนี้ยังมีการเสนอแนะว่าเช่นเดียวกับมนุษย์ บริเวณพาราลิมบิกของสมองมีหน้าที่รับผิดชอบต่อการควบคุมตนเอง แรงจูงใจ และอารมณ์ของโลมา^{[ 30 ]}โลมาเป็นสัตว์ที่หายใจโดยสมัครใจแม้ในขณะนอนหลับ ส่งผลให้การวางยาสลบโลมาในทางสัตวแพทย์จะทำให้ ขาด อากาศหายใจ^{[ 31 ]}ริดจ์เวย์รายงานว่า EEG แสดงให้เห็นความไม่สมมาตรของซีกสมองที่สลับกันในคลื่นช้าในระหว่างการนอนหลับ โดยมีคลื่นคล้ายการนอนหลับเป็นครั้งคราวจากทั้งสองซีกสมอง^{[ 32 ]}ผลลัพธ์นี้ได้รับการตีความว่าหมายความว่าโลมานอนหลับเพียงซีกสมองเดียวในแต่ละครั้ง อาจเพื่อควบคุมระบบการหายใจโดยสมัครใจหรือเพื่อเฝ้าระวังผู้ล่า

การพึ่งพาการประมวลผลเสียงที่มากขึ้นของโลมานั้นเห็นได้ชัดจากโครงสร้างของสมอง: พื้นที่ประสาทที่อุทิศให้กับการสร้างภาพทางสายตามีขนาดเพียงประมาณหนึ่งในสิบของสมองมนุษย์ ในขณะที่พื้นที่ที่อุทิศให้กับการสร้างภาพทางเสียงมีขนาดใหญ่กว่าประมาณ 10 เท่า^{[ 33 ]}การทดลองทางประสาทสัมผัสชี้ให้เห็นถึงการบูรณาการข้ามรูปแบบในระดับสูงในการประมวลผลรูปร่างระหว่างพื้นที่การสะท้อนเสียงและพื้นที่การมองเห็นของสมอง

วิวัฒนาการของการเพิ่มขนาดสมองในวาฬนั้นคล้ายคลึงกับในไพรเมต^{[ 34 ]}แม้ว่าแนวโน้มทั่วไปในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพวกมันจะเพิ่มมวลสมอง มวลร่างกาย และอัตราส่วนการเพิ่มขนาดสมอง แต่สายพันธุ์บางสายพันธุ์กลับมีการลดขนาดสมองลง แม้ว่าแรงกดดันในการคัดเลือกที่ทำให้เกิดสิ่งนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่^{[ 35 ]}ในบรรดาวาฬ วาฬฟันมักจะมีอัตราส่วนการเพิ่มขนาดสมองสูงกว่าวาฬบาลีน ซึ่งอย่างน้อยก็ส่วนหนึ่งเป็นเพราะวาฬบาลีนมีมวลร่างกายที่ใหญ่กว่ามากโดยไม่มีการเพิ่มมวลสมองเพื่อชดเชย^{[ 36 ]}สำหรับแรงกดดันในการคัดเลือกที่ผลักดันให้เกิดการเพิ่มขนาดสมอง (หรือการลดขนาดสมอง) ของสมองวาฬ งานวิจัยในปัจจุบันสนับสนุนทฤษฎีหลักๆ ไม่กี่ทฤษฎี ทฤษฎีที่น่าสนใจที่สุดชี้ให้เห็นว่าขนาดและความซับซ้อนของสมองวาฬเพิ่มขึ้นเพื่อรองรับความสัมพันธ์ทางสังคมที่ซับซ้อน^{[ 37 ] [ 36 ] [ 35 ]}นอกจากนี้ยังอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอาหาร การเกิดขึ้นของระบบการหาตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน หรือการเพิ่มขึ้นของขอบเขตอาณาเขต^{[ 36 ] [ 35 ]}

งานวิจัยบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าโลมาและสัตว์อื่นๆ เข้าใจแนวคิดต่างๆ เช่น ความต่อเนื่องเชิงตัวเลข แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องนับก็ตาม^{[ 38 ]}โลมาอาจสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างตัวเลขได้^{[ 39 ]}

นักวิจัยหลายคนที่สังเกตความสามารถของสัตว์ในการเรียนรู้การจัดกลุ่มมักจะจัดอันดับโลมาไว้ที่ระดับสติปัญญา ประมาณ ช้าง^{[ 40 ]}และแสดงให้เห็นว่าโลมาไม่ได้เหนือกว่าสัตว์ที่มีสติปัญญาสูงอื่นๆ ในการแก้ปัญหา^{[ 41 ]}การสำรวจการศึกษาอื่นๆ ในปี 1982 แสดงให้เห็นว่าในการเรียนรู้ "การจัดกลุ่ม" โลมาอยู่ในอันดับสูง แต่ไม่สูงเท่ากับสัตว์อื่นๆ บางชนิด^{[ 42 ]}

ขนาดของกลุ่มโลมาแตกต่างกันอย่างมากโลมาแม่น้ำมักรวมกลุ่มกันเป็นกลุ่มเล็กๆ ประมาณ 6 ถึง 12 ตัว หรือในบางชนิดอาจอยู่ตัวเดียวหรือเป็นคู่ โลมาในกลุ่มเล็กๆ เหล่านี้รู้จักและจำกันได้ ส่วนโลมาชนิดอื่นๆ เช่นโลมาลายจุดเขตร้อนโลมาธรรมดาและโลมาสปินเนอร์เดินทางเป็นกลุ่มใหญ่หลายร้อยตัว ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าสมาชิกทุกตัวในกลุ่มรู้จักกันหรือไม่ อย่างไรก็ตาม ฝูงขนาดใหญ่สามารถทำหน้าที่เป็นหน่วยเดียวกันได้อย่างเหนียวแน่น – จากการสังเกตพบว่า หากมีการรบกวนที่ไม่คาดคิด เช่น ฉลามเข้ามาใกล้จากด้านข้างหรือจากด้านล่างของกลุ่ม โลมาจะเคลื่อนที่ไปพร้อมๆ กันเพื่อหลีกเลี่ยงภัยคุกคาม นั่นหมายความว่าโลมาต้องตระหนักถึงไม่เพียงแต่เพื่อนบ้านที่อยู่ใกล้เคียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโลมาตัวอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียงด้วย – ในลักษณะเดียวกับที่มนุษย์ทำ " การโบกมือให้ผู้ชม " ซึ่งทำได้โดยการมองเห็นและอาจใช้การสะท้อนเสียงด้วย สมมติฐานหนึ่งที่เสนอโดย Jerison (1986) คือ สมาชิกของฝูงโลมาสามารถแบ่งปันผลลัพธ์การหาตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อนซึ่งกันและกันเพื่อสร้างความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของพวกมัน^{[ 43 ]}

วาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นทางใต้ในบริติชโคลัมเบียประเทศแคนาดา และวอชิงตันสหรัฐอเมริกา อาศัยอยู่เป็นกลุ่มครอบครัวขนาดใหญ่ พื้นฐานของโครงสร้างทางสังคมของวาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นทางใต้คือสายเลือดฝ่ายแม่ ซึ่งประกอบด้วยแม่วาฬที่เป็นหัวหน้าและลูกหลานของเธอทุกรุ่น สายเลือดฝ่ายแม่หลายสายรวมกันเป็นฝูงวาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นทางใต้ ซึ่งมีความต่อเนื่องและมีสมาชิกที่มั่นคงมาก และมีภาษาถิ่น ของตัวเอง ซึ่งคงที่ตลอดเวลา ลูกวาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นทางใต้เกิดในฝูงของแม่และอยู่กับฝูงนั้นไปตลอดชีวิต^{[ 44 ]}

สมาชิกของฝูงวาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นทางตอนใต้กำลังเดินทางเป็นฝูง โดยมีแม่และลูกตัวเล็กที่สุดอยู่ตรงกลาง

ฝูงโลมาสปินเนอร์

ภาษาถิ่นของวาฬเป็นประเพณีการออกเสียงที่กำหนดโดยสังคม ระบบการสื่อสารด้วยเสียงที่ซับซ้อนของวาฬเพชฌฆาตสอดคล้องกับสมองขนาดใหญ่และโครงสร้างทางสังคมที่ซับซ้อนของพวกมัน^{[ 45 ]}ฝูงวาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นทางใต้ทั้งสามฝูงมีเสียงร้องร่วมกันบางส่วน และยังมีเสียงร้องเฉพาะตัวอีกด้วย^{[ 46 ]}ในการอภิปรายถึงหน้าที่ของภาษาถิ่นของวาฬเพชฌฆาตประจำถิ่น นักวิจัย John Ford, Graeme Ellis และ Ken Balcomb เขียนว่า "อาจเป็นไปได้ว่าวาฬใช้ภาษาถิ่นเป็นตัวบ่งชี้ทางเสียงของเอกลักษณ์และการเป็นสมาชิกของกลุ่ม ซึ่งอาจช่วยรักษาความสมบูรณ์และความเหนียวแน่นของหน่วยทางสังคม" ^{[ 46 ]}วาฬเพชฌฆาตประจำถิ่นสร้างสังคมปิดที่ไม่มีการอพยพหรือการกระจายตัวของแต่ละบุคคล และไม่มีการไหลเวียนของยีนกับประชากรวาฬเพชฌฆาตอื่น ๆ^{[ 47 ]}มีหลักฐานว่าโลมาสายพันธุ์อื่นอาจมีภาษาถิ่นเช่นกัน^{[ 48 ] [ 49 ]}

จาก การศึกษา โลมาปากขวดโดยเวลส์ในซาราโซตา รัฐฟลอริดาและสมอลเกอร์ในอ่าวชาร์คประเทศออสเตรเลีย พบว่าโลมาเพศเมียในชุมชนจะเชื่อมโยงกันโดยตรงหรือผ่านความสัมพันธ์ร่วมกันในโครงสร้างทางสังคมโดยรวมที่เรียกว่า การแตกกลุ่มและ การรวมกลุ่ม (fission-fusion ) กลุ่มที่มีความสัมพันธ์แข็งแกร่งที่สุดเรียกว่า "ฝูง" (bands) และองค์ประกอบของฝูงสามารถคงที่ได้นานหลายปี มีหลักฐานทางพันธุกรรมบางอย่างที่บ่งชี้ว่าสมาชิกในฝูงอาจมีความสัมพันธ์กัน แต่ฝูงเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องจำกัดอยู่เฉพาะสายเลือดทางแม่สายเดียวเท่านั้น ไม่มีหลักฐานว่าฝูงต่างๆ แข่งขันกันเอง ในพื้นที่วิจัยเดียวกันนี้ รวมถึงในอ่าวโมเรย์ประเทศสกอตแลนด์ โลมาเพศผู้จะรวมกลุ่มกันอย่างแข็งแกร่งระหว่างสองถึงสามตัว โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความสัมพันธ์ระหว่าง 70 ถึง 100 กลุ่มโลมาเพศผู้เหล่านี้เรียกว่า "พันธมิตร" (alliances) และสมาชิกมักแสดงพฤติกรรมที่สอดคล้องกัน เช่น การหายใจ การกระโดด และการโผล่พ้นน้ำ องค์ประกอบของพันธมิตรมีความคงที่ในระยะเวลาหลายสิบปี และอาจเป็นประโยชน์ในการดึงดูดโลมาเพศเมียเพื่อการผสมพันธุ์ กลยุทธ์ทางสังคมที่ซับซ้อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล เช่น โลมาปากขวด "มีความคล้ายคลึงที่น่าสนใจ" กับกลยุทธ์ทางสังคมของช้างและชิมแปนซี^{[ 50 ] : 519}

โลมาเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีพฤติกรรมการเล่นที่ซับซ้อน ซึ่งรวมถึงการสร้างวงแหวนอากาศหมุนวนใต้ น้ำที่มีเสถียรภาพหรือ " วงแหวนฟองอากาศ " ^{[ 51 ]}มีสองวิธีหลักในการสร้างวงแหวนฟองอากาศ: การพ่นอากาศอย่างรวดเร็วเข้าไปในน้ำและปล่อยให้มันลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ ก่อตัวเป็นวงแหวน หรือการว่ายน้ำเป็นวงกลมซ้ำๆ แล้วหยุดเพื่อฉีดอากาศเข้าไปใน กระแสน้ำวน เกลียวที่เกิดขึ้น โลมามักจะตรวจสอบสิ่งที่มันสร้างขึ้นด้วยสายตาและด้วยโซนาร์ พวกมันยังดูเหมือนจะชอบกัดวงแหวนฟองอากาศที่พวกมันสร้างขึ้น เพื่อให้มันแตกออกเป็นฟองอากาศปกติหลายฟองแล้วลอยขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างรวดเร็ว^{[ 52 ]}วาฬบางชนิดก็เป็นที่รู้จักกันดีว่าสร้างวงแหวนฟองอากาศหรือตาข่ายฟองอากาศเพื่อจุดประสงค์ในการหาอาหาร โลมาหลายสายพันธุ์ยังเล่นโดยการขี่คลื่น ไม่ว่าจะเป็นคลื่นธรรมชาติใกล้ชายฝั่งในลักษณะที่คล้ายกับการ "โต้คลื่นด้วยร่างกาย" ของมนุษย์ หรือภายในคลื่นที่เกิดจากหัวเรือที่กำลังเคลื่อนที่ในพฤติกรรมที่เรียกว่าการ ขี่หัวเรือ

มีกรณีในกรงเลี้ยงที่โลมาและปลาโลมาหลายสายพันธุ์ช่วยเหลือและมีปฏิสัมพันธ์กันข้ามสายพันธุ์ รวมถึงการช่วยเหลือวาฬที่เกยตื้น^{[ 53 ]}นอกจากนี้ยังเป็นที่ทราบกันดีว่าโลมาช่วยเหลือนักว่ายน้ำที่เป็นมนุษย์ที่ต้องการความช่วยเหลือ และอย่างน้อยหนึ่งกรณี โลมาที่กำลังตกอยู่ในภาวะวิกฤตได้เข้าหานักดำน้ำที่เป็นมนุษย์เพื่อขอความช่วยเหลือ^{[ 54 ]}

นอกจากความสามารถในการเรียนรู้กลเม็ดที่ซับซ้อนแล้ว โลมายังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการสร้างสรรค์พฤติกรรมใหม่ๆ อีกด้วย เรื่องนี้ได้รับการศึกษาโดยคาเรน ไพรเออร์ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 ที่สวนสัตว์น้ำซีไลฟ์พาร์ครัฐฮาวาย และตีพิมพ์เป็นหนังสือ ชื่อ "โลมาสร้างสรรค์: การฝึกฝนพฤติกรรมใหม่ " ในปี 1969 โลมาที่ใช้ในการทดลองมีสองตัว เป็นโลมาฟันหยาบ ( Steno bredanensis ) ชื่อมาเลีย (โลมาที่แสดงโชว์เป็นประจำที่ซีไลฟ์พาร์ค) และโฮว (โลมาที่ใช้ในการวิจัยที่สถาบันโอเชียนิกที่อยู่ติดกัน) การทดลองนี้ทดสอบว่าโลมาจะระบุได้หรือไม่ว่าพวกมันได้รับรางวัล (เป็นปลา) สำหรับความคิดสร้างสรรค์ในพฤติกรรมเมื่อใด และการทดลองก็ประสบความสำเร็จอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีโลมาเพียงสองตัวในการทดลอง การศึกษานี้จึงยากที่จะนำไปใช้กับประชากรโลมาอื่นๆ ได้

เริ่มจากมาเลีย วิธีการทดลองคือเลือกพฤติกรรมเฉพาะที่เธอแสดงออกมาในแต่ละวัน และให้รางวัลกับการแสดงพฤติกรรมนั้นตลอดทั้งเซสชั่น ในตอนเริ่มต้นของแต่ละวันใหม่ มาเลียจะแสดงพฤติกรรมของวันก่อนหน้า แต่จะได้รับรางวัลก็ต่อเมื่อเธอแสดงพฤติกรรมใหม่เท่านั้น พฤติกรรมทั้งหมดที่แสดงออกมานั้น อย่างน้อยก็ในช่วงเวลาหนึ่ง เป็นพฤติกรรมที่ทราบกันดีของโลมา หลังจากผ่านไปประมาณสองสัปดาห์ ดูเหมือนว่ามาเลียจะแสดงพฤติกรรม "ปกติ" จนหมดแล้ว และเริ่มแสดงพฤติกรรมซ้ำๆ ซึ่งไม่ได้รับรางวัล^{[ 55 ]}

ตามที่ไพรเออร์กล่าว โลมาเกือบจะหมดหวัง อย่างไรก็ตาม ในการทดลองครั้งที่สิบหกที่ไม่มีพฤติกรรมแปลกใหม่ นักวิจัยได้เห็นการพลิกตัวที่พวกเขาไม่เคยเห็นมาก่อน ซึ่งได้รับการเสริมแรง^{[ 55 ]}ตามที่ไพรเออร์เล่า หลังจากแสดงพฤติกรรมใหม่ว่า "แทนที่จะแสดงพฤติกรรมนั้นอีกครั้ง เธอกลับแสดงการฟาดหางที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน เราจึงเสริมแรงให้เธอ เธอเริ่มแสดงพฤติกรรมต่างๆ ที่เราไม่เคยเห็นมาก่อนอย่างบ้าคลั่ง จนในที่สุดเราแทบเลือกไม่ถูกว่าจะโยนปลาให้ใครดี" ^{[ 55 ]}

สัตว์ทดลองตัวที่สองชื่อโฮ่ว ใช้เวลาถึงสามสิบสามครั้งจึงจะไปถึงระดับเดียวกัน ในแต่ละครั้ง การทดลองจะหยุดลงเมื่อความแปรปรวนของพฤติกรรมโลมาซับซ้อนเกินกว่าที่จะทำให้การเสริมแรงเชิงบวกต่อไปมีความหมาย

การทดลองเดียวกันนี้ถูกทำซ้ำกับมนุษย์ และอาสาสมัครใช้เวลาประมาณเท่ากันในการทำความเข้าใจว่าถูกขอให้ทำอะไร หลังจากช่วงแรกที่เต็มไปด้วยความหงุดหงิดหรือโกรธ มนุษย์ก็ตระหนักว่าพวกเขาได้รับรางวัลสำหรับพฤติกรรมใหม่ ในโลมา การตระหนักรู้เช่นนี้ทำให้เกิดความตื่นเต้นและพฤติกรรมใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ ในขณะที่ในมนุษย์ส่วนใหญ่กลับทำให้เกิดความโล่งใจ^{[ 56 ]}

วาฬเพชฌฆาตที่ถูกกักขังแสดงการตอบสนองที่บ่งชี้ว่าพวกมันเบื่อหน่ายกับกิจกรรมต่างๆ ตัวอย่างเช่น เมื่อพอล สปองทำงานกับวาฬเพชฌฆาตชื่อสกาณา เขาทำการวิจัยเกี่ยวกับทักษะการมองเห็นของเธอ อย่างไรก็ตาม หลังจากที่สกาณาทำได้ดีในการทดลอง 72 ครั้งต่อวัน เธอก็เริ่มตอบคำถามผิดทุกครั้งอย่างสม่ำเสมอ สปองสรุปว่าปลาเพียงไม่กี่ตัวไม่เพียงพอที่จะเป็นแรงจูงใจ เขาจึงเริ่มเปิดเพลง ซึ่งดูเหมือนจะให้แรงจูงใจแก่สกาณามากกว่ามาก^{[ 57 ]}

ที่สถาบันวิจัยสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลในมิสซิสซิปปี ยังพบว่าโลมาที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้นดูเหมือนจะตระหนักถึงอนาคต โลมาเหล่านี้ได้รับการฝึกฝนให้รักษาความสะอาดของแทงค์ของตัวเองโดยการเก็บขยะและนำมาให้ผู้ดูแลเพื่อแลกกับปลา อย่างไรก็ตาม โลมาตัวหนึ่งชื่อเคลลี่ ดูเหมือนจะเรียนรู้วิธีที่จะได้ปลามากขึ้นโดยการกักตุนขยะไว้ใต้ก้อนหินที่ก้นสระและนำขึ้นมาทีละชิ้นเล็กๆ^{[ 56 ]}

นับตั้งแต่ปี 1984 นักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตเห็นโลมาปากขวดป่าในอ่าวชาร์ครัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ใช้เครื่องมือพื้นฐาน เมื่อค้นหาอาหารบนพื้นทะเล โลมาเหล่านี้จำนวนมากถูกพบว่าฉีกฟองน้ำ เป็นชิ้นๆ แล้วพันรอบจะงอยปาก ของพวกมัน สันนิษฐานว่าเพื่อป้องกันการเสียดสีและช่วยในการขุด^{[ 58 ]}

โลมาปากขวดเป็นหนึ่งในสามสายพันธุ์ร่วมกับมนุษย์และนากทะเลซึ่งมีการบันทึกความเชี่ยวชาญเฉพาะตัวในการใช้เครื่องมือ^{[ 59 ]}การวิเคราะห์จีโนมบ่งชี้ว่ายีน RELNซึ่งเข้ารหัสโปรตีนรีลินและปรับเปลี่ยนความยืดหยุ่นของไซแนปส์และศักยภาพระยะยาวได้รับการคัดเลือกในเชิงบวกในทั้งโลมาปากขวดและนากทะเล แต่ไม่ใช่ในนากแม่น้ำผู้เขียนแนะนำว่าความแปรผันที่ถ่ายทอดทางแม่และทางสังคมในพฤติกรรมการหาอาหารและการใช้เครื่องมือที่แสดงโดยทั้งนากทะเลและโลมาปากขวดอาจเชื่อมโยงกับการปรับตัวทางพันธุกรรมเพื่อเพิ่มความจำและความสามารถในการเรียนรู้^{[ 60 ] [ 61 ]}

วาฬใช้เสียงหลากหลายชนิดในการสื่อสารและการรับรู้^{[ 62 ]} การผลิตเสียง ของวาฬฟัน (วาฬมีฟัน) แบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ เสียงคลิก เสียงหวีด และเสียงเรียกแบบเป็นจังหวะ:

• เสียงคลิกเป็นเสียงร้องสั้นๆ ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อการระบุตำแหน่งโดย ใช้เสียงสะท้อน ^{[ 63 ]}เสียงสะท้อนของเสียงคลิกประกอบด้วยข้อมูลเสียงเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่ส่งผ่านทางหูไปยังสมอง ซึ่งสามารถแยกเสียงสะท้อนออกเป็นข้อมูลได้^{[ 64 ]}
• เสียงหวีด – สัญญาณความถี่แคบแบบปรับความถี่ (FM) – ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการสื่อสาร เช่น เสียงเรียกติดต่อ หรือเสียงหวีดที่เป็นเอกลักษณ์ของโลมาปากขวดเสียงหวีดเป็นเสียงร้องทางสังคมหลักในสายพันธุ์Delphinidae ส่วนใหญ่ ^{[ 63 ] [ 65 ]}

• เสียงเรียกแบบเป็นจังหวะมีความสำคัญสำหรับวาฬบางชนิด เช่น นา ร์วาฬ^{[ 66 ]}และวาฬเพชฌฆาต เสียงเรียกเหล่านี้มีคุณสมบัติโทนเสียงที่แตกต่างกันและโครงสร้างฮาร์มอนิกที่ซับซ้อน โดยทั่วไปมีความยาว 0.5–1.5 วินาที และเป็นเสียงร้องทางสังคมหลักของวาฬเพชฌฆาต^{[ 63 ]}นักวิจัย John Ford, Graeme Ellis และ Ken Balcomb เขียนว่า "ด้วยการเปลี่ยนแปลงโทนเสียงและโครงสร้างความถี่ของเสียงเรียก วาฬสามารถสร้างสัญญาณได้หลากหลาย…เสียงเรียกส่วนใหญ่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันหรือการกวาดระดับเสียงอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้มีคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สามารถจดจำได้ในระยะไกลและท่ามกลางเสียงรบกวนพื้นหลัง" ^{[ 67 ]}

มีหลักฐานที่แน่ชัดว่าเสียงหวีดเฉพาะบางอย่างที่เรียกว่าเสียงหวีดประจำตัวนั้น ถูกใช้โดยโลมาเพื่อระบุตัวตนและ/หรือเรียกหากัน โลมาถูกสังเกตว่าเปล่งเสียงหวีดประจำตัวของโลมาตัวอื่น ๆ และเสียงหวีดประจำตัวของตัวเอง เสียงหวีดประจำตัวที่เป็นเอกลักษณ์จะพัฒนาขึ้นค่อนข้างเร็วในชีวิตของโลมา และดูเหมือนว่าจะถูกสร้างขึ้นเพื่อเลียนแบบเสียงหวีดประจำตัวของแม่โลมา^{[ 68 ]}การเลียนแบบเสียงหวีดประจำตัวดูเหมือนจะเกิดขึ้นเฉพาะในหมู่แม่และลูกของมัน และในหมู่โลมาตัวผู้ที่เป็นเพื่อนกัน^{[ 69 ]}

Xitco รายงานถึงความสามารถของโลมาในการแอบฟังการตรวจสอบวัตถุโดยใช้คลื่นเสียงสะท้อนของโลมาตัวอื่นได้อย่างแนบเนียนHermanเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าสมมติฐาน "ไฟฉายเสียง" และอาจเกี่ยวข้องกับสิ่งที่ Herman และ Xitco ค้นพบเกี่ยวกับการทำความเข้าใจท่าทางการชี้ที่แตกต่างกัน รวมถึงการชี้ของมนุษย์ การชี้ด้วยท่าทางของโลมา และการจ้องมองของมนุษย์ ในแง่ของการเบี่ยงเบนความสนใจของบุคคลอื่น ซึ่งเป็นความสามารถที่อาจต้องอาศัยทฤษฎีจิตใจ

สภาพแวดล้อมที่โลมาอาศัยอยู่ทำให้การทดลองมีค่าใช้จ่ายสูงและซับซ้อนกว่าสัตว์ชนิดอื่นๆ มาก นอกจากนี้ ความจริงที่ว่าวาฬและโลมาสามารถส่งและรับเสียง (ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นวิธีการสื่อสารหลักของพวกมัน) ในช่วงความถี่ที่กว้างกว่ามนุษย์มาก หมายความว่าจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อน ซึ่งหาได้ยากในอดีต เพื่อบันทึกและวิเคราะห์เสียงเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น เสียงคลิกอาจมีพลังงานจำนวนมากในความถี่ที่มากกว่า 110 kHz (เพื่อเปรียบเทียบ มนุษย์มักไม่สามารถได้ยินเสียงที่สูงกว่า 20 kHz) ซึ่งจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีอัตราการสุ่มตัวอย่างอย่างน้อย 220 kHz; โดยทั่วไป มักใช้ฮาร์ดแวร์ที่มีความสามารถ ระดับ MHz

นอกเหนือจากช่องทางการสื่อสารด้วยเสียงแล้วช่องทางการสื่อสารด้วยภาพก็มีความสำคัญเช่นกัน การใช้สี ที่ตัดกัน ของร่างกายอาจถูกนำมาใช้ เช่น การ "กระพริบ" ของบริเวณท้องที่มีสีอ่อนกว่าในบางชนิด หรือการสร้างฟองอากาศขณะผิวปากที่เป็นเอกลักษณ์ นอกจากนี้ พฤติกรรมที่เกิดขึ้นพร้อมกันและร่วมมือกันหลายอย่าง ดังที่อธิบายไว้ใน ส่วน พฤติกรรมของบทความนี้ รวมถึงวิธีการหาอาหารแบบร่วมมือกัน น่าจะถูกจัดการอย่างน้อยบางส่วนด้วยวิธีการมองเห็น

การทดลองแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถเรียนรู้ภาษามือของมนุษย์และสามารถใช้เสียงนกหวีดเพื่อ การสื่อสารแบบสองทาง ระหว่างมนุษย์กับสัตว์ ได้ ฟีนิกซ์และอาเคอาคาไม โลมาปากขวด เข้าใจคำศัพท์แต่ละคำและประโยคพื้นฐาน เช่น "แตะจานร่อนด้วยหางของคุณแล้วกระโดดข้ามมัน" ^{[ 70 ]}ฟีนิกซ์เรียนรู้เสียงนกหวีด และอาเคอาคาไมเรียนรู้ภาษามือ โลมาทั้งสองตัวเข้าใจความสำคัญของลำดับงานในประโยค

การศึกษาวิจัยที่ดำเนินการโดย Jason Bruck จากมหาวิทยาลัยชิคาโกแสดงให้เห็นว่าโลมาปากขวดสามารถจดจำเสียงนกหวีดของโลมาตัวอื่นที่เคยอาศัยอยู่ด้วยกันได้แม้จะแยกจากกันนานถึง 20 ปี โลมาแต่ละตัวมีเสียงนกหวีดเฉพาะตัวที่ทำหน้าที่เหมือนชื่อ ทำให้สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลเหล่านี้สามารถรักษาสายสัมพันธ์ทางสังคมที่ใกล้ชิดได้ งานวิจัยใหม่นี้แสดงให้เห็นว่าโลมามีความจำที่ยาวนานที่สุดเท่าที่เคยรู้จักในสัตว์ชนิดอื่น^{นอกจาก}มนุษย์ [ ^{71 ] [ 72 ]}

แม้ว่า การตระหนักรู้ในตนเองจะยังไม่ได้รับการกำหนดอย่างชัดเจนในเชิงวิทยาศาสตร์ แต่ก็เชื่อกันว่าเป็นปัจจัยเบื้องต้นของกระบวนการขั้นสูง เช่นการให้เหตุผลเชิงอภิปัญญา (การคิดเกี่ยวกับการคิด) ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของมนุษย์ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในสาขานี้ชี้ให้เห็นว่าโลมาปากขวดเช่นเดียวกับช้างและลิงใหญ่มีการตระหนักรู้ในตนเอง^{[ 73 ]}

การทดสอบการรับรู้ตนเองในสัตว์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือการทดสอบกระจกซึ่งพัฒนาโดยGordon Gallupในช่วงทศวรรษ 1970 โดยจะนำสีย้อมชั่วคราวมาทาบนตัวสัตว์ จากนั้นจึงนำสัตว์นั้นไปส่องกระจก^{[ 74 ]}

ในปี พ.ศ. 2538 Marten และ Psarakos ใช้โทรทัศน์เพื่อทดสอบการรับรู้ตนเองของโลมา^{[ 75 ]}พวกเขาแสดงภาพวิดีโอแบบเรียลไทม์ของโลมาเอง ภาพที่บันทึกไว้ และโลมาตัวอื่นให้โลมาดู พวกเขาสรุปว่าหลักฐานของพวกเขาชี้ให้เห็นถึงการรับรู้ตนเองมากกว่าพฤติกรรมทางสังคม แม้ว่าการศึกษาเฉพาะเรื่องนี้จะยังไม่ได้รับการทำซ้ำ แต่โลมาก็ผ่านการทดสอบกระจกเงาแล้ว^{[ 76 ]}อย่างไรก็ตาม นักวิจัยบางคนโต้แย้งว่าหลักฐานสำหรับการรับรู้ตนเองยังไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างน่าเชื่อถือ^{[ 77 ]}

• การรับรู้ของสัตว์
• จิตสำนึกของสัตว์
• แคนนอนของมอร์แกน
• จอห์น ซี. ลิลลี่  – นักวิจัยผู้บุกเบิกด้านการสื่อสารระหว่างมนุษย์กับโลมา
• หลุยส์ เฮอร์แมน  – นักวิทยาศาสตร์ด้านความรู้ความเข้าใจและความสามารถทางประสาทสัมผัสของโลมา
• ภาษาสัตว์
• การเรียนรู้การร้องเพลง
• เซลล์ประสาทรูปทรงกระสวย
• โลมาทหาร
• โครงการสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางทะเลของกองทัพเรือสหรัฐฯ
• ลาก่อน และขอบคุณสำหรับปลาทั้งหมด  – นวนิยายที่ได้ชื่อมาจากแนวคิดเรื่องโลมาที่ออกจากโลกไป
• จักรวาลอัพลิฟต์  – ชุดนวนิยายที่เกี่ยวกับโลมาอัจฉริยะที่ได้รับการปรับปรุงพันธุกรรม ("อัพลิฟต์")
• ความฉลาดของหมู

• การสื่อสารและการรับรู้ของโลมา: อดีต ปัจจุบัน และอนาคตเรียบเรียงโดย เดนิส แอล. เฮอร์ซิง และ คริสติน เอ็ม. จอห์นสัน, 2015, สำนักพิมพ์ MIT Press
• เจเน็ต แมนน์ (2017). นักคิดลึกซึ้ง: เจาะลึกจิตใจของวาฬ โลมา และพอร์ปอยส์ . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยชิคาโก. ISBN 978-0-226-38747-5.

1. ข้อมูลและข้อเท็จจริงเกี่ยวกับสมอง
2. กายวิภาคระบบประสาทของโลมาธรรมดา ( Delphinus delphis ) ที่เปิดเผยโดยการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI )
3. "แผนที่สมองโลมา" – ชุดรวมภาพตัดขวางสมองที่ย้อมสีและภาพ MRI