Когнитивная экология индивидуального распознавания у колониальных птиц - Cognitive ecology of individual recognition in colonial birds

В когнитивная экология индивидуального распознавания был изучен у многих видов, особенно у приматов или других видов млекопитающих, которые демонстрируют сложное социальное поведение, но сравнительно мало исследований было проведено на колониальные птицы.[1] Колониальные птицы живут плотными колониями, в которых многие особи ежедневно взаимодействуют друг с другом. Для колониальных птиц способность идентифицировать и узнавать особей может быть решающим навыком.[2]

Социальность и размер мозга

Индивидуальное признание - одна из самых основных форм социального познания.[1] Если бы мы дали определение индивидуальному распознаванию, это означало бы, что данный индивид обладает способностью отличать знакомого человека от другого в любой момент времени.[2] Считается, что у многих видов размер группы часто отражает социальную сложность, при этом более высокая социальная сложность требует более высоких когнитивных способностей.[1] Эта гипотеза также известна как "гипотеза социального мозга"[1] и был поддержан многими исследователями.[3] Логика, лежащая в основе этой гипотезы, основана на том принципе, что более крупный размер группы потребует более высокой степени сложности их взаимодействия.[3] Во многих исследованиях изучается влияние социальной жизни на развитие мозга, в основном на приматах, кроме человека. У приматов было показано, что относительный размер мозга при учете размеров вида и филогения, казалось, коррелирует с размером социальной группы.[1] Эти результаты позволили установить прямую корреляцию между социальностью и познанием. Однако при воспроизведении таких экспериментов на не-приматах, таких как рептилии, птицы и даже другие виды млекопитающих, корреляция между размером мозга и размером социальной группы, похоже, не существует. Исследование, проведенное на горные синицы глядя на влияние социальности на гиппокамп размер а также на нейрогенез не обнаружили никаких доказательств изменений, связанных с размером группы, поэтому отвергли «гипотезу социального мозга» у птиц.[4] Дальнейшие исследования когнитивной экологии птиц показали, что социальная сложность является более надежным показателем размера мозга, поскольку зависит не только от количества особей, но и от степени социальных взаимодействий и многого другого.[1]

Роль признания

В дикой природе признание может иметь много преимуществ. При взгляде на моногамных птиц решающее значение может иметь способность распознать свою половинку.[2] Поскольку колониальные птицы обычно собираются в группы с высокой плотностью, найти свою пару может быть проблемой. Возможность идентифицировать свою пару - это еще не все, распознавание также может помочь в контексте выбора партнера, поскольку индивидуальное распознавание позволяет птицам избегать инбридинга с сородичами.[5] Избегание инбридинга было показано у некоторых видов буревестник, колониальная морская птица, гнездящаяся в норах. В случае буревестников индивидуальное родство оценивается на основе обонятельных сигнатур, которые позволяют им отличать близкородственных особей от неродственных. Способность человека идентифицировать сородичей не только используется для предотвращения инбридинга, но также может использоваться для помощи близкородственным особям. Такие примеры можно увидеть в скраб сойки, чье потомство остается после оперения, чтобы помочь вырастить следующий выводок.[5]

Кроме того, распознавание может быть полезно для идентификации цыплят. Способность узнавать собственного птенца важна для многих видов колониальных птиц, поскольку птенцы могут бродить и смешиваться с птенцами других людей.[6] Кормление не того цыпленка дорого обойдется родителю и практически не принесет пользы их репродуктивному успеху. У серебристых чаек птенцов можно найти блуждающими по колонии всего через несколько дней после вылупления из яйца, что заставляет родителей узнавать своего собственного птенца. Однако для того, чтобы развиваться, признание должно быть выгодным не только для одной стороны, но и для обеих сторон, а это означает, что цыпленок также должен уметь узнавать своих родителей. По-прежнему глядя на серебристых чаек, птенцы часто прячутся в отсутствие родителей, чтобы избежать нападения других взрослых серебристых чаек или других хищников.[7] Поэтому способность узнавать своего родителя имеет решающее значение для того, чтобы раскрыть свое положение нужному взрослому.[7] В случае видов птиц, которые производят много потомства одновременно, цыплята, которые могут узнать своих родителей, также могут увеличить свой процент попрошайничества и, следовательно, получить взамен больше еды.[8] Таким образом, цыплята с лучшими способностями к распознаванию будут иметь преимущество перед своими братьями и сестрами.[8]

Механизм распознавания у колониальных птиц

Обонятельное признание

Европейский буревестник с трубчатым носом

Долгое время считалось, что у птиц очень плохое обоняние, но недавние исследования показали, что некоторые виды птиц, такие как процедурнообразные обладают довольно развитым обонянием.[9][10] Обоняние, кажется, используется для решения множества различных задач, таких как поиск пищи, миграция и распознавание родственников.[9][10] У роющих видов, таких как тупики, птицы и буревестники, запахи, по-видимому, лежат в основе распознавания самок и гнезд.[11][12] В процедурнообразные, также известные как носы с трубчатыми носами, являются одной из наиболее изученных групп, когда дело доходит до обоняния, поскольку они, кажется, обладают довольно развитым обонянием.[12] Исследование, проведенное на буревестниках, показало, что буревестники не только используют обоняние, чтобы найти нору и свою половинку, но и знают о своем собственном запахе.[11] Буревестники гнездятся плотными колониями и используют запах своего спутника жизни или собственный запах, чтобы найти свою нору и избежать попадания в неправильную нору.[11] Такой механизм распознавания был также продемонстрирован у птиц, поскольку они в основном летают ночью, не позволяя им использовать пространственную память для поиска своей норы. Если посмотреть на доступную литературу, кажется, что обонятельные сигналы используются в основном колониальными птицами, гнездящимися в норах.[13]

Что касается распознавания птенцов у роющих птиц, исследователь Эдуардо Мингес (1997)[12] показал, что у буревестников нет распознавания птенцов. Одним из преимуществ гнездования в норе является то, что ваш птенец находится в норе до тех пор, пока он не будет готов опереться, что устраняет необходимость распознавания птенцов. Вполне вероятно, что птенцы приобретут свой «фирменный запах» лишь позже, после вылупления родительского гнезда. Есть несколько экземпляров роющих птиц, у которых есть механизм распознавания птенцов,[13] но поскольку распознавание - дорогостоящий механизм, оно часто теряется у многих видов птиц, для которых оно не является необходимым.[14][15]

Акустическое распознавание

Пара бритвы на сайте колонии
Плотная колония королевских пингвинов

Во многих птичьих колониях окружающая среда в колонии, как правило, довольно громкая и наполнена бесчисленными акустическими раздражителями. Многие исследователи изучали, как люди могут идентифицировать друг друга в такой сильно заряженной акустической среде. Распознавание на основе акустических сигнатур было продемонстрировано у многих видов птиц, таких как пингвины,[16][6] ласточки[13] чайки[8] бритвы[17] и больше.[18][15][17] Исследование, проведенное на королевские пингвины автор Jouventin и другие. (1999) было одним из первых исследований, в которых изучались технические аспекты акустического распознавания.[16] Они обнаружили, что цыплята могут идентифицировать своих родителей по акустической сигнатуре, характерной для модели звонка, а также по частоте звонка родителей. Амплитуда звонка не повлияла на подпись звонка. Аналогичное исследование проведено на черноголовые чайки в 2001 году были получены аналогичные результаты, подтверждающие, что акустические сигнатуры звонков родителей, скорее всего, основаны на повторяющемся шаблоне и частоте звонка без влияния на амплитуду.[8] Это исследование также подтвердило, что механизм акустического распознавания, скорее всего, одинаков у большинства видов в семействе чаек, Лариды.[8] Тем не менее, не все члены Laridae проявляют признание отцовства и потомства.

В черноногий котенок Маленькая чайка, гнездящаяся на утесе, похоже, не узнает своего птенца. Такое отсутствие узнавания, скорее всего, является результатом гнездования на утесе, поскольку птенцы не могут исследовать далеко от гнезда и смешиваться с другими птенцами. Тогда бы мокки потеряли узнавание.[14] Другие исключения могут быть найдены, например, в бритвенных лезвиях.[17] Бритвенники распознают своих родителей и потомков, но исследования показали, что только самцы и птенцы проявляют такое поведение, а это означает, что самки не узнают своего птенца и наоборот.[17] Такое различие между родителями можно объяснить, если взглянуть на естественное происхождение бритвенных клювов. Как и моевки, бритвенные птички - гнездовья на скалах, что немного ограничивает передвижение птенцов.[19][17] Однако, когда птенец оперется, только самец выведет птенца в море и будет ухаживать за птенцами еще некоторое время после оперения, создавая потребность в возможности узнать своего собственного птенца.[19][17] Поскольку самки не следят за своим потомством в море, ей не нужно узнавать собственного птенца.[17] 

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж Croney, Candace C .; Ньюберри, Рут С. (март 2007 г.). «Размер группы и когнитивные процессы». Прикладная наука о поведении животных. 103 (3–4): 215–228. Дои:10.1016 / j.applanim.2006.05.023. ISSN  0168-1591.
  2. ^ а б c Резникова, Жанна (2007). Интеллект животных: от индивидуального к социальному познанию. Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. С. 364–371. ISBN  978-0-521-82504-7.
  3. ^ а б Хогенбум, Мелисса (26.06.2013). «Исследование подтверждает теорию социального мозга». Новости BBC. Получено 2020-01-28.
  4. ^ Фокс, Ребекка А .; Рот, Тимоти С .; LaDage, Lara D .; Правосудов, Владимир В. (2010). «Отсутствие влияния состава или размера социальной группы на морфологию образования гиппокампа и нейрогенез у горных синих (Poecile gambeli)". Нейробиология развития. 70 (7): 538–47. Дои:10.1002 / dneu.20795. ISSN  1932-8451. ЧВК  2913135. PMID  20336697.
  5. ^ а б Шеттлворт, Сара Дж. (2010). Познание, эволюция и поведение. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр.161 –165.
  6. ^ а б Седдон, Филип Дж .; ван Хизик, Иоланда (1993). "Признание родителей и потомков у пингвинов-болванов (El Reconocer Padres-Hijos en el Pingüino Spheniscus demersus)". Журнал полевой орнитологии. 64 (1): 27–31. ISSN  0273-8570. JSTOR  4513766.
  7. ^ а б Кнудсен, Брайан; Эванс, Роджер М. (февраль 1986 г.). «Распознавание родительского молодняка у серебристых чаек (Ларус Аргентатус)". Поведение животных. 34: 77–80. Дои:10.1016/0003-3472(86)90008-4. ISSN  0003-3472.
  8. ^ а б c d е Шарье, Изабель; Матевон, Николас; Жувентин, Пьер; Обен, Тьерри (2001-11-26). «Акустическая коммуникация в колонии черноголовых чаек: как цыплята идентифицируют своих родителей?». Этология. 107 (11): 961–974. Дои:10.1046 / j.1439-0310.2001.00748.x. ISSN  0179-1613.
  9. ^ а б "Есть ли у птиц обоняние?". Одюбон. 2010-02-21. Получено 2020-01-28.
  10. ^ а б Бонадонна, Франческо; Санс-Агилар, Ана (01.09.2012). «Распознавание родства и предотвращение инбридинга у диких птиц: первое свидетельство распознавания запаха, связанного с индивидуальным родством». Поведение животных. 84 (3): 509–513. Дои:10.1016 / j.anbehav.2012.06.014. ISSN  0003-3472.
  11. ^ а б c Беллиуре, Белен; Мингес, Эдуардо; Де Леон, Ана (2003). «Распознавание запаха у птенцов буревестника». Поведение. 140 (7): 925–933. Дои:10.1163/156853903770238382. ISSN  0005-7959.
  12. ^ а б c Мингес, Эдуардо (апрель 1997 г.). «Распознавание обонятельного гнезда птенцами британского буревестника». Поведение животных. 53 (4): 701–707. Дои:10.1006 / anbe.1996.0308. ISSN  0003-3472.
  13. ^ а б c Бичер, Майкл Д .; Бичер, Ингер М .; Лампкин, Сьюзен (февраль 1981). «Распознавание родителей и потомков в банковских ласточках (Рипариа рипария): I. Естествознание ». Поведение животных. 29 (1): 86–94. Дои:10.1016 / с0003-3472 (81) 80155-8. ISSN  0003-3472.
  14. ^ а б Стори, Энн Э .; Андерсон, Рита Э .; Maccharles, Andrea M .; Портер, Джули М. (1992). «Отсутствие признания родителей и молодых в Китивейках: повторный экзамен». Поведение. 120 (3–4): 302–323. Дои:10.1163 / 156853992x00651. ISSN  0005-7959.
  15. ^ а б Йорзинский, Джессика Л. (август 2017 г.). «Когнитивные основы индивидуального распознавания». Текущее мнение в области поведенческих наук. 16: 53–57. Дои:10.1016 / j.cobeha.2017.03.009. ISSN  2352-1546.
  16. ^ а б Жувентин, Пьер; Ленгань, Тьерри; Обен, Тьерри (1999). "Поиск партнера в колонии королевских пингвинов: эффективность акустической связи". Поведение. 136 (7): 833–846. Дои:10.1163/156853999501595. ISSN  0005-7959.
  17. ^ а б c d е ж грамм Инсли, С. Дж. (01.01.2003). "Половые различия в остроге Алька Торда родитель - голосовое распознавание потомства ". Журнал экспериментальной биологии. 206 (1): 25–31. Дои:10.1242 / jeb.00072. ISSN  0022-0949. PMID  12456694.
  18. ^ Лефевр, Кара; Монтгомери, Роберт; Гастон, Энтони Дж. (Апрель 1998 г.). «Распознавание отцовства и потомства у толстоклювых кайр (Aves: Alcidae)». Поведение животных. 55 (4): 925–938. Дои:10.1006 / anbe.1997.0626. ISSN  0003-3472. PMID  9632479.
  19. ^ а б «Бритва - Введение». birdsna.org. Птицы Северной Америки онлайн. Получено 2020-01-28.