In ruhigen Nächten können Sie in weiten Teilen des afrikanischen Busches eine Reihe von Keuchhusten hören Anrufe in der Ferne. Dieses einzigartige Klang ist die Fernvokalisation, die von Tüpfelhyänen (Crocuta crocuta) verwendet wird, um miteinander zu kommunizieren.
Für Hyänen ist es von Vorteil zu wissen, wer anruft, bevor sie sich entscheiden, zu antworten. Sie behandeln nicht jedes Mitglied ihrer Gruppe gleich – und der Anrufer könnte sogar ein Eindringling in ihrem Territorium sein.
In Tiergesellschaften sind Identitätssignale üblich. Sie vermitteln Interaktionen innerhalb von Gruppen und ermöglichen es Einzelpersonen, Gruppenmitglieder von Konkurrenten außerhalb der Gruppe zu unterscheiden. Die individuelle Erkennung wird jedoch immer schwieriger, wenn die Gruppengröße zunimmt und Signale über größere Entfernungen übertragen werden müssen.
Wir stellten die Hypothese auf, dass bei Hyänen Ferngespräche verwendet werden könnten, um die individuelle Identität und die Gruppenzugehörigkeit des Anrufers zu bestimmen.
Unser Forschung versuchten herauszufinden, welche Informationen in diesen Rufen enthalten sind und wie Hyänen feststellen können, ob sie einen Gruppenkameraden oder einen Eindringling hören.
Wir fanden heraus, dass diese Anrufe individuell verschieden waren. Hyänen aus demselben Clan klangen nicht ähnlich genug, um die Gruppenzugehörigkeit des Anrufers allein anhand der Stimme zu erkennen. Das bedeutet, Hyänen müssen sich an die Stimmen ihrer Gruppenkameraden erinnern können, eine beeindruckende Gedächtnisleistung. Es hat auch Auswirkungen darauf, wie Hyänen miteinander in Kontakt bleiben und ihre Bewegungen über große Entfernungen koordinieren.
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die individuelle Identität des Anrufers wichtig genug ist und dass eine Gruppensignatur nicht genügend Informationen für eine zuhörende Hyäne ist, um zu entscheiden, ob sie antworten soll oder nicht. Darüber hinaus können sich unverwechselbare Stimmen leichter entwickeln, und die Identifizierung des Individuums reicht den Hyänen aus, um sich daran zu erinnern, zu welcher Gruppe der Anrufer gehört.
Soziale Gruppen der Hyänen
Tüpfelhyänen kommen in einer Reihe von Lebensräumen in ganz Afrika südlich der Sahara vor. Ihre Population wird auf 20.000 bis 50.000 Individuen geschätzt, mit den höchsten bekannten Konzentrationen in Tansanias Serengeti-Ökosystem. Sie leben in sozialen Gruppen, sogenannten Clans, deren Größe von nur sechs in rauen Halbwüstenlebensräumen in Namibia bis zu über 125 Individuen im Masai Mara Nationalreservat in Kenia reicht.
Innerhalb dieser sozialen Gruppen haben Tüpfelhyänen eine strenge Dominanzhierarchie, die bestimmt, wer zuerst an Kadavern und Tötungen fressen darf. Wenn eine weibliche Hyäne neue Jungen hat, treten sie direkt unter ihrer Mutter in die Dominanz-Rangliste ein und drängen ihre älteren Geschwister in der Hackordnung nach unten. Junge Hyänen lernen ihre Position zusammen mit den Positionen ihrer Clankameraden. Irgendwann werden sie wissen, wo sie und der Rest ihrer Clan-Gefährten in diese Hierarchie passen. Frauen werden ihr ganzes Leben in dieser Hierarchie bleiben. Wenn Männer die Reife erreichen, wandern sie normalerweise aus, wo sie das rangniedrigste Mitglied ihres neuen Clans werden.
Tüpfelhyänen teilen und verteidigen ein Territorium als Gruppe, aber diese Gruppen können groß sein und Individuen sind oft über die Landschaft verteilt. Dies macht es schwierig, Bewegungen zu koordinieren und Hilfe anzufordern, um Löwen und eindringende Hyänen zu vertreiben. Um über diese langen Distanzen zu kommunizieren, verwenden Tüpfelhyänen Whoops, einen lauten, sich wiederholenden Ruf, der bis zu fünf Kilometer entfernt zu hören ist.
Wenn Hyänen schnelle Schreie von ihren Gruppenkameraden hören, reagieren sie oft, indem sie lange Strecken zum Rufer zurücklegen, wo sie helfen können, Löwen oder andere Eindringlinge im Territorium abzuwehren. Und Tüpfelhyänenmütter erkennen die Schreie ihrer jungen Jungen. Wenn Hyänen Stimmen hören, die sie nicht kennen, nähern sie sich den Eindringlingen und greifen sie an, und sie können sogar einschätzen, wie viele neue Stimmen sie hören.
Die Hyänen haben komplizierte Beziehungen zu ihren Gruppenkameraden; Es kann von Vorteil sein zu wissen, wer anruft, bevor Sie helfen. Außerdem kann es über große Entfernungen schwierig sein, die unverwechselbare Stimme eines Anrufers zu hören. Und sich an die Stimmen von über 100 Gruppenmitgliedern zu erinnern, kann kognitiv schwierig werden.
Wir wollten testen, ob die Ferngespräche die Identität und Gruppenzugehörigkeit des Anrufers erkennen lassen.
Hyänenrufe aufzeichnen
Wir haben eine große Anzahl von Schreilauten der Tüpfelhyänen in unserer Studienpopulation aufgezeichnet. Die Mara-Hyänen-Projekt hat Gruppen von Hyänen, sogenannte Clans, in den USA untersucht Masai Mara Nationalreservat in Kenia seit 1988. Als Teil unserer routinemäßigen Überwachung der Demografie und des Verhaltens von Hyänen verfolgen wir alle Personen, die in unsere Studienclans einwandern oder dort geboren werden. Wir verfolgen ihr Alter, ihre Ränge in der sozialen Hierarchie, wo sie ihre Zeit verbringen und mit wem sie Kontakte knüpfen.
Wir haben verschiedene akustische Maßnahmen ergriffen, um jedes der aufgenommenen Whoops zu charakterisieren – die Frequenz oder Tonhöhe, Länge und wie tonal das Whoop war. Dann haben wir eine maschinelle Lerntechnik namens „Random Forests“ verwendet, um zu testen, ob die Whoops die Person oder Gruppe identifiziert haben.
Der Random Forest konnte den Anrufer jedes Whoops häufiger als zufällig erwartet identifizieren. Dies deutet darauf hin, dass es Variationen in den Anrufen gibt, die verwendet werden können, um den Anrufer zu identifizieren. Aber der Random Forest war nicht in der Lage, die Gruppenzugehörigkeit jedes Whoops zu identifizieren.
Wir haben unsere Ergebnisse aus dem maschinellen Lernen auch verwendet, um zu berechnen, wie die Wiederholung von Whoops die Wahrscheinlichkeit erhöhen könnte, den Anrufer korrekt zu identifizieren.
Whoops werden fast immer als eine Serie wiederholt, die als Kampf bezeichnet wird. Diese Wiederholung kann die Identifizierung des Anrufers über große Entfernungen erleichtern, wenn der Kampf schwer zu hören ist. Die Notwendigkeit, sich die Stimmen aller in einer Gruppe zu merken, kann auch erklären, warum Tüpfelhyänen so oft schreien. Diese Whoop-Übertragung kann Gruppenmitgliedern die Möglichkeit bieten, die Stimmen der anderen zu lernen und gleichzeitig die Standorte der einzelnen Personen innerhalb des großen Territoriums zu verfolgen.
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