Nowe badanie pokazuje, że sikory modre i bogatki przypominają sobie, co jadły w przeszłości, gdzie znalazły jedzenie i kiedy je znalazły. W pierwszym tego typu eksperymencie z udziałem dzikich zwierząt sikory modre i bogatki wykazały pamięć „podobną do epizodycznej”, aby poradzić sobie ze zmianami w dostępności pożywienia podczas żerowania.
Te same badania mogą sugerować, że fakt, iż ludzie pozostawiają nasiona i orzechy ptakom ogrodowym, może przyczyniać się do ewolucji tych cech pamięci.
Pamięć epizodyczna to system pamięci obejmujący świadome przypominanie sobie osobiście doświadczonych zdarzeń. Wielu psychologów uważa, że pamięć epizodyczna jest wyjątkowo ludzka, ale coraz więcej dowodów sugeruje, że wiele zwierząt innych niż ludzie posiada pamięć podobną do epizodycznej.
Opublikowane dziś w Current Biology badanie przeprowadzone przez naukowców z University of Cambridge i University of East Anglia umożliwiło 94 dzikim, wolno żyjącym sikorom modrym i bogatkom wzięcie udziału w serii zadań pamięciowych. Zadania te obejmowały zautomatyzowane pojemniki na żywność i nowy program komputerowy, który tworzył unikalne doświadczenia dla poszczególnych ptaków i śledził zachowanie każdego ptaka po utworzeniu przez niego pamięci.
Ptakom wcześniej założono na nogi wyjątkowe nadajniki radiowe, dzięki którym, gdy lądowały na specjalnym grzędzie przy karmniku, odczytywały swój nadajnik, a specjalnie opracowane programy uwalniały (lub nie uwalniały) pokarm przez elektroniczne drzwiczki zgodnie z eksperymentalnymi zasadami, z unikalnymi wydarzeniami czasowymi, specyficznymi dla każdego ptaka.
Eksperyment skupił się na sikorkach modrych i bogatkach, częściowo ze względu na to, że są to oportunistyczni zbieracze, którzy żywią się szeroką gamą rodzajów pożywienia. Korzystna może być dla nich możliwość przypomnienia sobie szczegółów ekologicznych z pojedynczego doświadczenia, co pozwoliłoby im na elastyczne podejmowanie decyzji.
„Te odkrycia dostarczają pierwszych dowodów na istnienie pamięci epizodycznej u dzikich osobników i pokazują, że sikory modre i bogatki mają bardziej elastyczny system pamięci, niż wcześniej zakładaliśmy” – powiedział główny autor James Davies z Comparative Cognition Lab na Uniwersytecie Cambridge.
„Poprzednie badania nad pamięcią epizodyczną obejmowały gatunki ptaków o większych mózgach, krukowate, które ukrywają jedzenie. To badanie koncentruje się na mniejszych mózgach, bardziej ogólnych ptakach, które nie ukrywają jedzenia. Nasze odkrycia sugerują, że te ptaki są bardziej inteligentne, niż im się przypisuje”.
Starsza autorka, dr Gabrielle Davidson z University of East Anglia, powiedziała: „Ptaki zachowywały się naturalnie w znanym środowisku, więc uchwyciliśmy coś bardziej realistycznego niż gdyby były w niewoli. Niesamowite było to, że ptaki te dobrze radziły sobie z naszymi zadaniami pamięciowymi, a jednocześnie doświadczały wielu innych wspomnień na wolności.
„Dla nas badania terenowe są wyzwaniem, ponieważ ptaki mają całkowitą swobodę, aby nie brać udziału w naszych eksperymentach i po prostu odlecieć, ale pokazaliśmy, że tego typu test inteligencji w warunkach naturalnych działa”.
Nicola Clayton, profesor poznania porównawczego na Uniwersytecie Cambridge, autorka badania i promotorka doktoratu Jamesa Daviesa, powiedziała:
„Fascynujące jest to, że te gatunki ptaków, które nie zajmują się gromadzeniem zapasów, wykazały pamięć podobną do epizodycznej, używając dwóch niezależnych testów. Kiedy zaczynałem te badania pod koniec lat 90., większość psychologów zakładała, że zdolność do zapamiętywania „co, gdzie i kiedy” unikalnych przeszłych wydarzeń była unikalnie ludzka. Początkowe odkrycia dotyczące sójek wykazały, że tak nie jest. Późniejsze badania sugerują, że ta zdolność jest znacznie bardziej rozpowszechniona w królestwie zwierząt, niż wcześniej sądziliśmy”.
Naukowcy sugerują, że posiadanie bardziej elastycznej pamięci może pomóc tym ptakom radzić sobie z dodatkowym stresem środowiskowym i wahaniami spowodowanymi zmianami klimatu.
James Davies powiedział: „Ten typ pamięci pozwala im elastycznie reagować na nowe warunki i łączyć te informacje z ich oryginalną pamięcią, aby podejmować decyzje. Tak więc, czy myślą o dojrzewaniu owoców, czy o pojawianiu się gąsienic, jest to potężna umiejętność, którą warto mieć, gdy robi się ciężko”.
Badanie może również wskazywać, że fakt, iż ludzie pozostawiają pożywienie ptakom ogrodowym, może być jednym z czynników przyczyniających się do ewolucji cech pamięciowych, podobnie jak ptaki te wykształciły adaptacyjne dzioby w odpowiedzi na zwiększone uzależnienie od karmników ogrodowych.
Dr Gabrielle Davidson powiedziała: „Możliwe, że te ptaki wychwytują i zapamiętują nasze rutyny, jeśli chodzi o to, kiedy uzupełniamy karmniki dla ptaków. To wymaga dalszych badań”.
Testy
Aby ocenić pamięć „co-gdzie-kiedy”, naukowcy dostosowali istniejący projekt badawczy — opracowany przez Nicolę Clayton i Anthony'ego Dickinsona — aby symulować realistyczny scenariusz żerowania, w którym dwa produkty spożywcze — nasiona słonecznika i kawałki orzeszków ziemnych — kończyły się i uzupełniały w różnym tempie. Produkty spożywcze wybrano po udowodnieniu, że sikory modre i bogatki wolą nasiona słonecznika od kawałków orzeszków ziemnych.
Ptakom dano czas na nauczenie się zasad „czasowego karmnika” przed rozpoczęciem testów. Kiedy osobnik został po raz pierwszy wykryty na „preferowanym” karmniku z nasionami słonecznika, uruchamiało to 2-godzinny okres dostępności dla tego ptaka. Po tym czasie rozpoczynał się „okres uzupełniania”, a drzwi karmnika pozostawały zamknięte dla tego osobnika aż do następnego dnia.
Aby przejść test pamięci, ptaki muszą zapamiętać szczegóły tego doświadczenia i zastosować je w nowych sytuacjach. Oznacza to, że gdy wrócą do karmników 2 godziny później, powinny pamiętać, że zjadły już swoje ulubione jedzenie i że obecnie dostępne jest tylko ich mniej preferowane jedzenie.
Badania te pokazują, że sikory bogatki i modre dokonują tej zmiany bez konieczności sprawdzania, czy ich ulubione jedzenie jest dostępne. Ta zmiana zachowania, oparta na poprzednich doświadczeniach, wskazuje, że ptaki te używają pamięci podobnej do epizodycznej — porównywalnej do badań z udziałem gryzoni żyjących w niewoli, psów, krukowatych, głowonogów i naczelnych innych niż człowiek.
Po każdym odstępie czasu liczono tylko pierwszy wybór ptaka, aby mieć pewność, że jego decydujący wybór karmnika opierał się na wspomnieniu pierwszej wizyty danego dnia, a nie na reakcji na karmnik nie przynoszący nagrody (czyli strategii wygrana-zostań/przegrana-zmiana).
Zaleta dla młodych ptaków
W innym zadaniu naukowcy sprawdzali, czy ptaki potrafią zapamiętywać „przypadkowe szczegóły” karmników, aby znaleźć pożywienie.
W teście „gdzie” karmniki ustawiono w trójkącie i w linii prostej. W teście „który” każdy karmnik pomalowano na inny kolor (żółty, czerwony lub niebieski) lub wzór (czarne paski, faliste linie lub plamki na białym tle).
Podczas gdy większość ptaków zdała test „gdzie”, w teście „który” tylko młode osobniki zapamiętały wskazówki wizualne, które pomogły im dotrzeć do pożywienia.
James Davies powiedział: „Nie spodziewaliśmy się takiego odkrycia. Już wiemy, że młode sikory modre i bogatki muszą być bardziej innowacyjne w żerowaniu, ponieważ dorosłe osobniki je prześcigają i monopolizują pożywienie, co może pomóc wyjaśnić nasze własne odkrycia. W miarę jak sikory modre i bogatki zdobywają doświadczenie, być może zaczną polegać mniej na informacjach wizualnych, a bardziej na informacjach przestrzennych”.
Profesor Clayton powiedział: „Kolejnym krokiem jest sprawdzenie, czy poszczególne ptaki, które lepiej wykorzystują pamięć epizodyczną, mają większy sukces reprodukcyjny, w takim przypadku spodziewalibyśmy się, że ten system pamięci będzie ewoluował w odpowiedzi na trudniejsze warunki środowiskowe”.
Finansowanie
Badania zostały sfinansowane przez Uniwersytet Cambridge.
Badania dr Gabrielle Davidson zostały sfinansowane przez Isaac Newton Trust i Leverhulme Early Career Fellowship (ECF-2018-700).