Die Fahrradinfrastruktur in den Niederlanden ist fantastisch und die Radfahrer in meiner Heimatstadt Utrecht wären die glücklichsten der Welt, wenn es da nicht eines gäbe: Tauben.
In einem Moment radelst du in der Sonne und hast eine kühle Brise im Gesicht, und im nächsten bremst du und schlingerst. Eine Taube schlenderte lässig auf deinen Weg, scheinbar ohne zu wissen, in welche Gefahr sie sich begab. Als ich aufwuchs, fragte ich mich oft, wie dumm sie sein müssen, blindlings in die Straße zu laufen. Viele Jahre später rätselte ich erneut über die Intelligenz von Tauben, aber dieses Mal in einer neuer Artikel in der Zeitschrift PLOS Biologie über kollektive Intelligenz und Flugrouten.
Während diese Recherche im Allgemeinen darauf hindeutet, dass meine Vorurteile richtig sein könnten, einige Details in meinem neue Studienergebnisse Ich habe vorgeschlagen, dass Tauben intelligenter sein könnten, als ich dachte.
Vor einigen Jahren, als ich noch nicht sehr beeindruckt war von der Intelligenz der Tauben, stieß ich auf eine Forschungsbericht 2017 von den Biologen Takao Sasaki und Dora Biro. Ihre Studie beschreibt, wie Tauben nach Hause fliegen, wenn sie von einem bestimmten Ort aus freigelassen werden. Zunächst finden die Vögel einen etwas umständlichen Weg. Dann scheinen sie sich bei jedem weiteren Freilassen genau an diesen Weg zu erinnern und ihn zu wiederholen.
Sasaki und Biro zeigten jedoch, dass die neue Route von naiven Tauben, die mit erfahreneren gepaart wurden, etwas effizienter war. Über mehrere Generationen hinweg ersetzten die Forscher den erfahrensten Vogel eines Paares durch einen naiven. Während stabile Paare immer wieder dieselben (umständlicheren) Routen flogen, näherte sich jede Generation durch den Generationswechsel etwas mehr der direktesten Route von A nach B an.
Einige Wissenschaftler betrachteten dies als Beispiel für kumulative Kultur. Dabei handelt es sich um neues Verhalten, das durch soziales Lernen an andere weitergegeben wird, die Leistung verbessert und im Laufe der Zeit wiederholt wird, um sequenzielle Verbesserungen zu erzielen. Dieses letzte Konzept ist in der Psychologie auch bekannt als Ratsche.
Ob die kumulative Taubenkultur dieselbe ist wie unsere, bleibt heiß diskutiert unter Wissenschaftlern. Mich interessierten jedoch diese Tauben und ihre kumulativen Routenverbesserungen, und ich wollte wissen, wie sie das machten. Sasaki und Biro schlugen vor, dass die Vögel Informationen sammeln und ihre Leistung bewerten könnten.
Ich hingegen fragte mich, ob es einen Weg zu kumulativen Routenverbesserungen geben könnte, der keinen Verstand erfordert. Ich wandte mich der Computersimulation zu und entwickelte ein vereinfachtes Modell der Vogelnavigation. Ich wollte Robotertauben erschaffen, die Routenverbesserungen ohne Kommunikation oder komplexes Denken aufzeigen könnten.
Das Robotertaubenmodell wurde aus vier Komponenten hergestellt. Tauben wissen anhand der Sonne und des Erdmagnetfelds ungefähr, wo sich ihr Zuhause befindet (wir wissen dies, weil Menschen Magnete auf den Kopf von Tauben geklebt, was ihre Navigation störte). Sie scheinen es auch zu lieben, zusammen zu fliegen, und die Ausrichtung ihrer Flugrichtung ist ein entscheidender Teil SchwarmverhaltenDas dritte Element war das Routengedächtnis. Wenn Tauben vom selben Standort aus freigelassen werden, fliegen sie denselben Weg nach Hause, anscheinend mit Sehenswürdigkeiten entlang der Route. Schließlich sind ihre Flugrouten tendenziell kontinuierlich. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit abrupter, scharfer Wendungen und vermeidet unregelmäßige Flugmuster.
Genau wie Sasaki und Biro es mit echten Tauben taten, ließ ich meine Robotertauben allein, zu zweit und mit Generationswechsel „fliegen“. In jeder Generation wurde der erfahrenste Roboter durch einen naiveren ersetzt. Obwohl es sich um stark vereinfachte Versionen von Tauben handelte (ohne Kommunikation oder Denken), flogen die Roboter erfolgreich von A nach B, merkten sich eigenwillige Wege und zeigten kumulative Verbesserungen.
Das Tolle an Computermodellen ist, dass man sie auseinandernehmen kann, um zu sehen, wie sie funktionieren. Indem ich die Einstellungen der Roboter optimierte, konnte ich die Bedingungen zeigen, unter denen Paare mit Generationswechsel im Allgemeinen besser abschnitten als Paare in einer Kontrollbedingung (ohne Generationen). Ich konnte auch jede der Komponenten ausschalten, um zu zeigen, dass Zielrichtung, soziale Nähe und Routengedächtnis notwendig waren, damit kumulative Routenverbesserungen auftraten.
Die letzte Frage war, warum die Tauben in Sasakis und Biros Studie immer effizientere Routen fanden. Ein Teil davon ist offensichtlich. Jede neue, naive Robotertaube konnte von ihrem erfahreneren Kollegen einen etablierten Weg lernen. Dies erklärt jedoch nicht, warum sich die Routen verbesserten. Es stellte sich heraus, dass naive Tauben hier tatsächlich erfahrenen Tauben halfen.
Sie hatten keinen vorgefertigten Weg, dem sie folgen konnten, wussten aber ungefähr, wo das Ziel war. Dadurch war es etwas wahrscheinlicher, dass sie vom Weg in Richtung Ziel abwichen, was die Route des neuen Paares subtil etwas effizienter machte.
Die Studie zeigte, dass kumulative Routenverbesserungen über Generationen hinweg auch ohne Kommunikation oder komplexes Denken auftreten können. Sie beruht auf der ungefähren Vorstellung der Tauben, wo das Ziel ist, ihrem Gedächtnis für vergangene Wege und ihrer Tendenz, zusammenzubleiben.
Heißt das, Tauben sind wirklich dumm?
Mein Modell erzeugte ähnliche Pfade wie die Taubendaten von Sasaki und Biro und zeigte, dass Vögel auch auf eine dumme Art und Weise agieren können. Allerdings waren die Parameterschätzungen des Modells recht unterschiedlich. Sie unterschieden sich auch geringfügig, wenn die Tauben alleine, in stabilen Paaren oder mit Generationswechsel flogen.
Das bedeutet, dass Tauben keine Automaten sind: Einzelne Vögel verhielten sich unterschiedlich und haben sich möglicherweise sogar an die Umstände angepasst. Während das Verhalten der Tauben im Allgemeinen mit dem Modell übereinstimmt, könnten sie auch clevere Dinge tun, die das Modell nicht erfasst.
Ein Beispiel hierfür findet sich in einer Studie 2021 von dem Ingenieurwissenschaftler Gabriele Valentini und seinen Kollegen, die Daten von Sasaki und Biro verwendeten. Dabei wurde analysiert, wer in Paaren aus naiven und erfahrenen Tauben die „Führung“ übernimmt. Sie fanden heraus, dass die Navigation in Paaren überraschend demokratisch ist, wobei sowohl naive als auch erfahrene Tauben die Erkundung zur Routenverbesserung einleiten.
Das klingt durchaus nach einer Form von Intelligenz – auch wenn diese neuen Routen manchmal versehentlich einen Fahrradweg kreuzen.
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