Soldati F., Burman O.H.P., John, E.A., Pike T.W. & A. Wilkinson (2017): Long-term memory of relative reward values. – Biology Letters 13(2).
Ein Langzeitgedächtnis für das relative Ausmaß einer Belohnung.
Chelonoidis carbonaria,
© Hans-Jürgen Bidmon
Die Ausbildung von Langzeitgedächtnis kann adaptive Vorteile mit sich bringen da es Tieren erlaubt sich Informationen anzueignen die essentiell für ihr Überleben sind wie z. B. die räumliche Lage von Schlüsselressourcen. Üblicherweise untersucht man Langzeitgedächtnis in dem man Auswahlstimuli anbietet die einen gewissen Wert für das Tier haben und welche die für das Tier wertlos sind und vergleicht wie sich das Tier verhält. Allerdings ist die Auswahlmöglichkeit in der Natur selten so klar abgegrenzt. Tiere sind aber in der Lage den relativen Wert einer Ressource durch den direkten Vergleich zu erfassen, aber es ist bislang unklar ob sie diese Information über einen biologisch sinnvollen Zeitraum speichern können. Um letzteres zu testen wurden Köhlerschildkröten, Chelonoidis carbonaria in menschlicher Obhut darauf trainiert visuelle Signale mit der Qualität und Menge von Futter zu assoziieren und es wurden dann unterschiedliche Belohnungswerte anhand der Auswahl durch die Schildkröten bestimmt (also wenig Futter oder minderwertiges Futter im Vergleich zu viel oder Lieblingsfutter). Nach einem Intervall von 18 Monaten nachdem die Schildkröten diese Assoziationen erlernt hatten wurden sie erneut getestet. Wir fanden dabei, dass die Landschildkröten diese einmal erlernten Assoziationen zwischen Signal und Belohnungswert (Qualität bzw. Menge an Futter) über dieses Zeitintervall sich gemerkt hatten was eindeutig belegt, dass sie ein Gedächtnis für die relative Futtermenge und/oder Futterqualität über lange Zeiträume ausprägen. Diese Fähigkeit hat sehr wahrscheinlich einen direkten Einfluss auf die Entscheidungen die mit der Futtersuche in Verbindung stehen wie zum Beispiel das Aufsuchen bestimmter Ressourcen zu unterschiedlichen Jahreszeiten was sich dann auch direkt auf die Fitness der Individuen auswirkt. Zudem kann diese Fähigkeit auch weitreichendere Konsequenzen für das Gesamtökosystem durch ökologische Interaktionen haben in die die Tiere eingebunden sind wie das Abfressen von Pflanzen und die Samenverbreitung.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Eine schöne Arbeit die auch für Landschildkröten Lernfähigkeit und ein Langzeitgedächtnis aufzeigt. Wie schon in früheren Kommentaren eigentlich etwas was man erwarten konnte wenn man in der Natur solche Phänomene wie von Strong & Walde (2006) beschrieben beobachten kann, denn dazu ist nicht nur gerichtete Beinarbeit beim Schwimmen notwendig, nein die Tiere müssen auch wissen von wo aus sie ins Wasser müssen um nicht abgetrieben zu werden (siehe auch Vinke & Vinke (2003). Etwas das gerade jüngst für einige Wasser- bzw. Sumpfschildkröten auch gezeigt wurde und zwar sowohl in Bezug zur Nahrungsbeschaffung wie auch in Bezug zur räumlichen Orientierung im Gelände (Davis & Burghardt (2007); Roth II & Krochmal (2016). Wir sehen also ganz klar dass selbst für die früher als „einfältig“ beschriebenen niederen Wirbeltiere ähnliche Anpassungsfähigkeit und Neuro- und Verhaltensplastizität zutrifft wie für höhere Säugetiere einschließlich des Menschen. Ja das Ganze geht sogar so weit, dass man das schon als ein Grundprinzip für belebte Materie ansehen kann, denn selbst Phagen (sprich Viren) die eigentlich bislang gar nicht als Lebewesen im eigentlichen Sinne angesehen wurden senden Signale und reagieren verhaltensmäßig (in Form von Anpassung) auf Signale (Davidon, 2017). Dazu sind auch nicht wirklich große komplexe Nervensysteme notwendig, denn die einfachste Signalübertragung benötigt eben nur einen Signalstoff (Molekül, Element) und einen Rezeptor der (Protein, DNS%–Bindungsstelle) zur Wahrnehmung des Signals (z. B. Davidson, 2017, Bidmon 2014) und selbst das kann noch unterboten werden denn für viele ist allein die Zunahme oder Abnahme der Umgebungstemperatur ein überlebenswichtiges Signal (siehe Richardson, 2010).
Literatur
Bidmon, H.-J. (2014): Kommentar zu: Wilkinson, A. & L. Huber (2012): Cold-Blooded Cognition: Reptilian Cognitive Abilities. – S. 129-143 in: Vonk, J. & T. K. Shackelford (Hrsg.): The Oxford Handbook of Comparative Evolutionary Psychology. – Oxford University Press 129-143 oder Abstract-Archiv.
Davidson, A. R. (2017): Phages make a group decision. – Nature; 541: 466-467.
Davis, K. M. & G. M. Burghardt (2007): Training and long-term memory of a novel food acquisition task in a turtle (Pseudemys nelsoni). – Behavioural Processes 75(2): 225-230 oder Abstract-Archiv.
Roth, T. C. II & A. R. Krochmal (2016): Cognition-centered conservation as a means of advancing integrative animal behavior. – Current Opinion in Behavioral Sciences 6: 1-6 oder Abstract-Archiv.
Richardson, K. (2010): The Evolution of Intelligent Systems: How Molecules became Minds. – Palgrave & MacMillan, New York, S. 234; DOI: 10.1057/9780230299245 ➚.
Strong, J. N. & A. D. Walde (2006): Geochelone carbonaria (Red-footed Tortoise) swimming. – Herpetological Review 37(4): 457-458 oder Abstract-Archiv.
Vinke, T. & S. Vinke (2003): Eine ungewöhnliche Überlebensstrategie der Köhlerschildkröte Geochelone carbonaria im Chaco Boreal Paraguays. – Radiata, Lingenfeld 12(3): 21-31.
Wilkinson, A., H. M. Chan & G. Hall (2007): Spatial learning and memory in the tortoise (Geochelone carbonaria). – Journal of Comparative Psychology 121(4): 412-418 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Chelonoidis carbonaria – Köhlerschildkröte