Bridgeman, J. M. & G. J. Tattersall (2019): Tortoises develop and overcome position biases in a reversal learning task. – Animal Cognition 22(1).

Landschildkröten entwickeln und überwinden Positionsverschiebungen in einer Übung zum Umkehrlernen.

DOI: 10.1007/s10071-019-01243-8

Die Fähigkeit von Tieren ihr Verhalten in Abhängigkeit zu bekannten und neuen Sinneseindrücken zu verändern was als Verhaltensflexibilität bezeichnet wird geht sehr stark einher mit ihrer Lernfähigkeit in Bezug zum Umgang mit sich verändernden Umweltbedingungen. Reptilien besitzen die Fähigkeit komplexe Aufgaben zu erlernen was die einzigartige Chance bietet bei ihnen die Beziehung zwischen visueller Leistungsfähigkeit und Verhaltensflexibilität zu untersuchen. In dieser Studie untersuchten wir die Verhaltensflexibilität bei Köhlerschildkröten und testeten ihre Fähigkeit zum Umlernen. Umlernen erfordert das Erlernen einer bestimmten Unterscheidungsübung, wobei nach erfolgtem Erlernen der Übung die Unterscheidungsparameter vertauscht werden wonach die Tiere dann die neu entstandene Situation erlernen müssen (z.B. den Ort wo es eine Belohnung gibt). Köhlerschildkröten wurden trainiert visuell erkennbare Stimuli (z.B. Farben mit und ohne Futterbelohnung) in einem Y- Labyrinth zu finden. Nachdem sie gelernt hatten den richtigen Ort vom falschen zu unterscheiden und ihn auszuwählen wurden die Stimuli vertauscht und sie mussten umlernen und zwar viermal. Die Schildkröten benötigten signifikant mehr Versuche bevor sie es schafften mit 80%iger Sicherheit in der ersten Umlernübung die richtige Auswahl zu treffen was zeigt wie schwer es ist eine einmal erlernte positiv belohnte Entscheidung, wenn erforderlich zu revidieren und umzulernen. Trotzdem die nachfolgenden Umstellungen erforderten immer die gleiche Anzahl an Versuchen wie beim ersten Training zum Umkehrlernen. Letzteres zeigt, dass sich die Fähigkeit zum Umkehrlernen nur bis zu einem bestimmten Punkt verbessert. Alle getesteten einzelnen Individuen entwickelten eine Positionspräferenz innerhalb des Y-Labyrinths was ganz zu Beginn der Trainingseinheiten fehlte, aber alle waren zum Umlernen befähigt. Köhlerschildkröten eigneten sich eine sogenannte Gewinn-Einhaltung-Auswahlstrategie während des Lernens an wobei sie kaum zu einer lockeren Wechsel Auswahlstrategie neigten, was nahelegen mag, dass sie eine eingeschränkte Verhaltensflexibilität zeigen. Dennoch liefert ihre Leistungsfähigkeit zum mehrfachen Umlernen während der Übungen das ja zeitgleich das Überwinden ihrer Ortspräferenz erfordert einen Einblick in die kognitive Leistungsfähigkeit von Landschildkröten.

Kommentar von H.-J. Bidmon

Mittlerweile wissen wir über die Lernfähigkeiten und die kognitive Leistungsfähigkeit bei Schildkröten einiges (Gutnick et al., 2019). Hier zeigen die Autoren auch wieder eindrucksvoll, dass Schildkröten auch zum Umlernen befähigt sind. Nun mag sich mancher Leser/in wundern was daran so besonders sein soll. Deshalb hier erst mal ein einfaches praktisches Beispiel das sich sehr leicht bei uns beobachten lässt. Wenn sie sich z.B. in England mit Linksverkehr einen Mietwagen leihen: Meist fängt es schon damit an, dass man am Anfang erstmal die falsche Tür zum Einsteigen öffnet und dann vielleicht auch noch mit der linken Hand die Gangschaltung zu betätigen erlernen muss. Viele brauchen da auch so einige Übung. Dabei haben wir gegenüber Reptilien einige Vorteile, denn unsere beiden Hirnhälften sind sehr stark miteinander verbunden und zum zweiten unsere Augen sind im Kopf so angeordnet, dass wir mit beiden Augen die vor uns liegende Situation erfassen können wohingegen bei den meisten Schildkröten die Augen so angeordnet sind, dass jedes in eine andere Richtung blickt und Kopfbewegungen notwendig sind um eine vor dem Kopf liegende Szenerie räumlich zu erfassen. Wir würden also in so einem Y-Labyrinth schon vor der Aufzweigung der Arme beide gleichgut erkennen können während die Schildkröte an der Aufzweigung mit jedem Auge in Ruhe einen etwas eingeschränkteren Gesamtüberblick hat. Deshalb vielleicht auch ihre Ortspräferenz bei visuellen Aufgabenstellungen, wenn sie einmal gelernt hat auf die Sinneseindrücke die mit einem Auge (links oder rechts) erfasst wurden erfolgreich zu reagieren. Sie sehen selbst für uns ist schnelles Umlernen nicht immer leicht und umso erstaunlicher ist es, dass es Schildkröten dennoch so gut erlernen können. Ich gehe davon aus, dass alle Schildkrötenspezies diese Fähigkeit haben aber es wohl von den Testbedingungen abhängt ob man es auch nachweisen kann (siehe Smith, 2012; Gutnick et al., 2019), denn eines sollte auch klar sein: In unterschiedlichen Lebensräumen (Umweltbedingungen) benötigen die Tiere andere Fähigkeiten um sie optimal angepasst zu besiedeln (siehe Roth et al., 2019), und somit können sich auch die entsprechenden Anreize die man braucht um eine Schildkröte zum Umlernen zu motivieren je nach Lebensraum unterschiedlich sein. Manche mögen mehr auf Gerüche, Geschmack ansprechen während andere sich mehr visuell stimulieren lassen oder gar Temperaturabhängige Stimuli benötigen. Ebenso kann die Fähigkeit zum Umlernen je nach Umweltbedingungen auch unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Was sich ja auch oft beobachten lässt, wenn man mal beobachten konnte wie kleine Zackenerdschildkröten die Nutzung und Bevorzugung bestimmter Beutetiere und die Techniken zu deren Überwältigung erlernen und perfektionieren. Auch da ist Umlernen gefragt, wenn sie z.B. saisonbedingt ihre Präferenz für eine bestimmte Beute verändern müssen. Jedenfalls möchte ich hier auch einmal anmerken, dass das eigentlich erfolgreichen Schildkrötenhaltern auch schon länger bekannt sein müsste als der Wissenschaft, denn wir machen doch alle die Erfahrung, wenn wir Tiere abgeben oder dazubekommen, dass sie sich zwangsweise durch Umlernen zumindest neu orientieren können müssen oder gar an ein anderes Futter umgewöhnen müssen. Sicher hier werden sie gezwungen sich einer neuen Situation anzupassen und haben nicht die freie Auswahlmöglichkeit aber letztendlich währen sie ohne die Fähigkeit umlernen zu können eigentlich zum Tode verurteilt. Manche reagieren dabei sogar mit einer Stressreaktion die bei alten adulten Exemplaren oft stärker und langanhaltender ausfällt als bei Jungtieren. Insofern muss man sich schon manchmal etwas schmunzelnd an so manche in den einschlägigen Forendiskussionen über die kognitive Leistungsfähigkeit bei Schildkröten zurückerinnern. Da mag sich auch so mancher etwas zynisch Fragen über wessen Kognitionsleistung so mancher Beitrag mehr auszusagen vermochte? Aber auch daran erkennen wir unsere eigenen Fehler recht gut, denn es ist wie so oft auch der gesellschaftlich verbreitete „Zeitgeist“ der es selbst der Wissenschaft oft erschwert Beobachtungen realistisch einzuordnen und zu beschreiben. Diesbezgl. kann ich auch nur immer wieder an den gut gewählten Satz von Scheffer & Van Nes, (2018) über das Erkennen von Zusammenhängen erinnern der es durchaus nötig erscheinen lässt, dass wir selbst in der Naturwissenschaft die Philosophie benötigen (Laplane et al., 2019). Siehe auch Northcutt (2013), Sulloway, (2009) und die dortigen Kommentare. Ich möchte hier niemanden ins Handwerk pfuschen, aber ich denke, dass wir in nicht allzu langer Zeit dieses Phänomen „Zeitgeist“ auch bei der derzeit noch vehement geführten Diskussion über den evolutiven Nutzen von Hybridisierungen im Tierreich ausmerzen müssen um zu realistischen Einschätzungen und zum Erkennen von globalen evolutiven Zusammenhängen zu kommen!

Literatur

Gutnick, T., A. Weissenbacher & M. J. Kuba (2019): The underestimated giants: operant conditioning, visual discrimination and long-term memory in giant tortoises. – Animal Cognition; DOI: 10.1007/s10071-019-01326-6 oder Abstract-Archiv.

Laplane, L., P. Mantovani, R. Adolphs, H. Chang, A. Mantovani, M. McFall-Ngai, C. Rovelli, E. Sober & T. Pradeu (2019): Why science needs philosophy. – Proceedings of the National Academy of Sciences 116(10): 3948–3952.

Lambert, H., G. Carder & N. D'Cruze (2019): Given the Cold Shoulder: A Review of the Scientific Literature for Evidence of Reptile Sentience. – Animals (Basel) 9(10): E821 oder Abstract-Archiv.

Northcutt, R. G. (2013): Variation in reptilian brains and cognition. – Brain Behavior and Evolution 82 (1): 45–54 oder Abstract-Archiv.

Roth II, T. C., A. R. Krochmal & L. D. LaDage (2019): Reptilian Cognition: A More Complex Picture via Integration of Neurological Mechanisms, Behavioral Constraints, and Evolutionary Context. – Bioessays 41(8): e1900033 oder Abstract-Archiv.

Scheffer, M. & E. H. van Nes (2018): Seeing a global web of connected systems. – Science 362 (6421): 1357.

Smith, E. (2012): Can a tortoise learn to reverse? Testing the cognitive flexibility of the Red Footed tortoise (Geochelone carbonaria) – Schildkröten im Fokus Online 5: 1-18 oder Schildkröten im Fokus 9 (4) 2012.

Sulloway, F. J. (2009): Tantalizing tortoises and the Darwin-Galapagos Legend. – Journal of the History of Biology 42: 3–31 oder Abstract-Archiv.

Seitenanfang