Kea Forschung

 

Kooperation

Die Fähigkeit mehrerer Individuen auf ein gemeinsames Ziel unterstützend hinzuarbeiten ist wahrscheinlich einer der Gründe des Erfolges der Menschheit. Es ist aber auch bei anderen Lebewesen ein nicht seltenes Phänomen, i.e. Raubtiere die gemeinsam jagen, Vögel die sich die Aufzucht der Jungtiere teilen, etc.

Die Untersuchung dieses Verhaltens, besonders in einem neuen Kontext, hat sich in den letzten Jahren in der Kognitions- und Verhaltensforschung verbreitet. Der Kea, mit seiner hohen sozialen Toleranz, ist der perfekte Kandidat um die zugrundeliegenden Methoden und Taktiken der Kooperation bei Papageien zu untersuchen. In Zusammenarbeit mit dem weltberühmten Verhaltensexperten Prof. Ronald Noë hat das Kea Lab angefangen diese sehr interessante Forschungsrichtung einzuschlagen. Das ‚loose-string paradigm‘ ist seit Jahrzehnten der Goldstandard in der Kooperationsforschung bei Wirbeltieren. Kea haben gezeigt, dass sie mit minimalem Training ihr Verhalten mit dem eines Partners koordinieren können und dies häufiger machen mit einem befreundeten Individuum. Darauffolgende Veränderungen in der Trainingsmethode wurden eingeführt, um die Lernprozesse besser verstehen zu können. Des Weiteren wurde eine neue Apparatur entwickelt, welche das gleichzeitige Handeln von mehr als zwei Individuen erfordert, um die sozialen Faktoren die Kooperation beeinflussen, zu testen.  

Schwing R, Jocteur E, Wein A, Massen JJM, Noë R (2016) Kea cooperate better with sharing affiliates. Anim Cogn 19(6):1–10.

Huber, L., Gajdon, G., Federspiel, I., & Werdenich, D. (2008). Cooperation in Keas: Social and Cognitive Factors. In S. Itakura & K. Fujita (Eds.), Origins of the social mind: Evolutionary and developmental views (pp. 99-119). Tokyo, Berlin, Heidelberg, New York: Springer.

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Vokale Imitation beim Kea

Obwohl Papageien berühmt sind für ihre Fähigkeiten beim vokalen Nachahmen, sind diese nur wenig untersucht. Vokale Imitation kann wichtig sein für soziale Interaktionen, z.B. ist bei Elfenbeinsittichen und Rosakakadus gezeigt worden, dass sie die Kontaktrufe von anderen Mitgliedern ihrer Spezies imitieren. Es kann auch bei manchen Spezies für der Paarbindung wichtig sein, z.B. beim Wellensittich, wo verpaarte Männchen die Rufe ihres weiblichen Partners imitieren. Die Funktion von Imitation außerhalb der eigenen Spezies (die Imitation von Vokalisationen anderer Spezies, oder gar anorganischer Geräusche wie Wind) ist bei Papageien noch gar nicht untersucht.

Der Kea gehört zur ältesten Gruppe des Papageienstammbaumes, den Neuseelandpapegeien, und hat Merkmale des vokalen Trakts von Vorfahren beibehalten, welche jenen des Falken (der Schwestergruppe der Papageien) ähnlicher sind als jenen der moderneren Papageien, wie Rosakakadus oder Wellensittichen. Durch die Untersuchung der Imitation innerhalb und außerhalb der eigenen Spezies beim Kea erhoffen wir uns Erkenntnisse zu gewinnen, sowohl über den Urspung der vokalen Imitation bei Papageien, als auch über dessen Funktion in dieser Spezies.

Die Basis alles vokalen Lernens findet sich in der natürlichen Entwicklung. Der Zuchterfolg im Kea Lab hat es uns erlaubt eine detaillierte Aufzeichnung der vokalen Entwicklung der Küken im Nest zu machen. Kameras und Tongeräte nehmen die jungen Keas auf, vom Schlupf bis zum flügge werden. Eine Zusammenarbeit mit Prof. Martine Hausberger, eine Expertin in vokalem Lernen von der Universität Rennes, bringt weiterführende Erfahrung und Unterstützung in der Analyse, um die Veränderungen von simplen Lauten der frisch geschlüpften Küken bis zu dem komplexen Repertoire der erwachsenen Tiere nachzuvollziehen.

Zusätzlich gibt eine Tonkammer mit direktem Zugang von der Voliere aus, die Möglichkeit erwachsene Keas zu trainieren um vorgespielte Töne zu reproduzieren. Die operante Konditionierung von Keas, um sie auf Kommando vokalisieren zu lassen, ein unumgänglicher aber oft schwieriger erster Schritt, ist erfolgreich abgeschlossen, und weitere Studien werden uns helfen zu verstehen, in welchem Ausmaß Kea als Erwachsene Imitation bzw. vokales Lernen zeigen können.

Wein A, Schwing R, Hausberger M, Rodriguez R, Huber L (2018) Vocal conditioning in kea parrots (Nestor notabilis). J Comp Psychol 132(1):97–105

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Spiel

Spiel ist ein weitverbreitetes Phänomen bei Wirbeltieren, jedoch ist über dessen Funktion nur wenig bekannt. Keas (Nestor notabilis) haben ein höchst komplexes Spielverhalten, und im Gegensatz zu den meisten anderen Spezies, welche nur als Jungtiere spielen, tun Keas dies auch als erwachsene Vögel. Die Erforschung ihres vokalen Repertoire hat gezeigt, dass sie einen ausgeprägten Spielruf haben, der beim Hören durch andere Kea diese in eine verspielte Laune versetzt. Dies mag ein Hinweis sein, dass der Spielruf soziale Interaktionen beim Kea unterstützt, welche in der Wildnis nur sehr schwache Hierarchien haben,  die eine solche Funktion haben könnten. Derzeitige Forschung vertieft sich weiter in die Erkundung des Zusammenhanges zwischen Spiel und sozialer Toleranz.

Schwing R, Nelson XJ, Wein A, Parsons S (2017) Positive emotional contagion in a New Zealand parrot. Curr Biol 27(6):R213–R214.

Gajdon, G. K., Lichtnegger, M., & Huber, L. (2014). What a parrot’s mind adds to play: the urge to produce novelty fosters tool use acquisition in kea. Open Journal of Animal Sciences, 4, 51–58. doi:10.4236/ojas.2014.42008

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Technische Intelligenz (inkl. Werkzeuggebrauch)

Die Fähigkeit mit Information flexibel umgehen zu können ist einer der Grundsteine von intelligentem Verhalten. Als ein sehr aussagekräftiges Beispiel ist Werkzeuggebrauch untersucht worden, um zu ermitteln in welchem Ausmaß Tiere Mittel-Zweck Verhältnisse und Objektaffordanzen verstehen, und spezifische motorische Fähigkeiten besitzen. Auch mit Vorausicht planen, zielorientierte Problemlösung und direkte kausale Schlussfolgerung sind im Fokus der Forschung. Es ist aber möglich, dass diese kognitiven Fähigkeiten nicht allein bei werkzeuggebrauchenden Tieren zu finden sind, sondern auch bei Tieren ein hohes Maß an Neugier, Objektexploration und –manipulation, und extraktivem Futtersuchverhalten zeigen. Der Kea ist ein sehr gutes Beispiel dafür.

Unsere Keas in Gefangenschaft haben den Zustand eines Objektes durch den Einsatz eines anderen Objektes verändert, auch wenn wilde Keas nicht dafür bekannt sind Werkzeug zu gebrauchen, und dementsprechend keine Prädisposition zum Werkzeuggebrauch haben. Sie zeigten dadurch also wahrlich innovatives Verhalten. Wir sind nicht nur daran interessiert zu untersuchen, was sie verstehen über die physikalischen Merkmale von Werkzeugen und was sie an Fähigkeiten haben im Vergleich mit Spezies mit natürlichem Werkzeuggebrauch, sondern auch was sie lernen können bei der Beobachtung eines werkzeuggebrauchenden Gruppenmitglieds.

Gajdon, G. K., Ortner, T. M., Wolf, C. C., & Huber, L. (2013). How to solve a mechanical problem: the relevance of visible and unobservable functionality for kea. Animal Cognition, 16(3), 483–492. doi:10.1007/s10071-012-0588-5

Auersperg, A. M. I., Gajdon, G. K., & Huber, L. (2011). Navigating a tool end in a specific direction: stick-tool use in kea ( Nestor notabilis). Biology Letters, 7, 825–828. doi:10.1098/rsbl.2011.0388

Auersperg AMI, von Bayern AMP, Gajdon GK, Huber L, Kacelnik A (2011) Flexibility in problem solving and tool use of kea and new caledonian crows in a multi access box paradigm. PLoS One 6(6).

Auersperg, A. M. I., Gajdon, G. K., & Huber, L. (2010). Kea, Nestor notabilis, produce dynamic relationships between objects in a second-order tool use task. Animal Behaviour, 80(5), 783-789.

Gajdon, G. K., Amann, L., & Huber, L. (2011). Keas rely on social information in a tool use task but abandon it in favour of overt exploration. Interaction Studies, 12(2), 304–323. doi:10.1075/is.12.2.06gaj

Miyata, H., Gajdon, G. K., Huber, L., & Fujita, K. (2011). How do keas (Nestor notabilis) solve artificial-fruit problems with multiple locks? Animal Cognition, 14(1), 45–58. doi:DOI 10.1007/s10071-010-0342-9

Auersperg, A. M. I., Gajdon, G. K., & Huber, L. (2009). Kea (Nestor notabilis) consider spatial relationships between objects in the support problem. Biology Letters, 5(4), 455-458. doi:10.1098/rsbl.2009.0114

Huber, L., & Gajdon, G., K. (2006). Technical intelligence in animals: the kea model. Animal Cognition, V9(4), 295-305. doi:10.1007/s10071-006-0033-8

Werdenich, D., & Huber, L. (2006). A case of quick problem solving in birds: string-pulling in keas (Nestor notabilis). Animal Behaviour, 71(4), 855-863.

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Explorationsverhalten

Exploration ist ein zentrales Verhalten im Sammeln von Informationen und ein Schlüsselverhalten in der Entwicklung von Innovationen. Keas sind weltbekannt für ihre neophilische und explorative Art, aber nur relativ wenig ist bekannt über die interne Struktur, Organisation und Komplexität von tierischer Exploration im Allgemeinen. Wie kognitiv ist Exploration beim Kea und im Vergleich zu anderen Tieren? Was ist die Auswirkung der extraktiven Futtersuche auf die interne Motivation der Exploration? Da Tiere Explorationsverhalten zeigen für viele ihrer Bedürfnisse, ist die Erforschung von Neugier auch von grundelegendem Interesse in der Mensch-Tier Beziehung.

Carducci, P., Schwing, R., Huber, L., & Truppa, V. (2018). Tactile information improves visual object discrimination in kea, Nestor notabilis, and capuchin monkeys, Sapajus spp. Animal Behaviour, 135(1), 199–207. doi:https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2017.11.018

Lambert, M. L., Schiestl, M., Schwing, R., Taylor, A. H., Gajdon, G. K., Slocombe, K. E., & Seed, A. M. (2017). Function and flexibility of object exploration in kea and New Caledonian crows. Royal Society open science, 4(9), 170652.

O'Hara, M., Mioduszewska, B., von Bayern, A., Auersperg, A., Bugnyar, T., Wilkinson, A., . . . Gajdon, G. K. (2017). The temporal dependence of exploration on neotic style in birds. Scientific Reports, 7, 4742. doi:10.1038/s41598-017-04751-0

Schloegl, C., Dierks, A., Gajdon, G. K., Huber, L., Kotrschal, K., & Bugnyar, T. (2009). What You See Is What You Get? Exclusion Performances in Ravens and Keas. PLoS ONE, 4(8), e6368.

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Diskrimination von Bildern und Objekten

Touchscreen-Technologie hat es Forschern ermöglicht eine Vielzahl an Spezies mit einer höchst vergleichbaren Methodik zu untersuchen. Aber bevor Bilder von Objekten eingesetzt werden können, müssen die Affordanzen eines 2-dimensionalen Bildes erläutert werden. Deshalb sind Keas in ihrer Fähigkeit Bilder zu erkennen, die sie vorher als richtige Objekte unterscheiden mussten, getestet worden. Während dies erreicht worden ist, hat eine andere Forschungsrichtung Unterschiede im Lernprozess zwischen den zwei Methoden gezeigt. Damit als Ausgangspunkt können nun viele verschiedene Forschungsrichtungen eingeschlagen werden, welche Gebrauch von der Touchscreen-Technologie machen, wie z.B. „reversal learning“ und die Erkennung von Individuen.

O’Hara M, et al. (2015) The advantage of objects over images in discrimination and reversal learning by kea, Nestor notabilis. Anim Behav 101:51–60.

Wein A, Gajdon GK, Schwing R (2015) Picture - Object Recognition in Kea (Nestor notabilis). Ethology 121(11). doi:10.1111/eth.12423

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Analogisches Schlussfolgern

Das Schlussfolgern auf der Basis von Analogie erfordert, dass das Subjekt auf den Zusammenhang zwischen Objekten achtet und die Fähigkeit diese Zusammenhänge zu abstrahieren und auf neue Fälle, die nicht zwingend Merkmale mit den Originalobjekten teilen, außer den Zusammenhang zwischen ihnen („AA“ ist gleich „BB“ aber ungleich „CD“), zu übertragen. Die Rolle, die Sprache hierbei spielt, ist weitgehend diskutiert worden, und erst neueste Erkenntnisse haben gezeigt dass, obwohl es die analogische Schlussfolgerung unterstützt, es keine Voraussetzung dafür ist. Mit der Vorstellung, dass Vogelkognition nicht nur ein Produkt von „Spatzenhirnen“ ist, versuchen wir in dieser Versuchsreihe herauszufinden, wie ausgefeilt die mentalen Fähigkeiten des Kea wirklich sind.

O’Hara M, Schwing R, Federspiel I, Gajdon GK, Huber L (2016) Reasoning by exclusion in the kea (Nestor notabilis). Anim Cogn 19(5):965–975.

O’Hara, M., Gajdon, G. K., & Huber, L. (2012). Kea Logics: How These Birds Solve Difficult Problems and Outsmart Researchers. In S. Watanabe (Ed.), Logic and Sensibility (pp. 23–38). Tokio: Keio University Press.

Huber, L. (2009). Degrees of rationality in human and non-human animals. In S. Watanabe, A. P. Blaisdell, L. Huber, & A. Young (Eds.), Rational Animals, Irrational Humans (pp. 3–21). Tokyo: Keio University Press.

Watanabe, S., & Huber, L. (2006). Animal logics: Decisions in the absence of human language. Animal Cognition, V9(4), 235-245. doi:10.1007/s10071-006-0043-6

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Beobachtungslernen

Im Laufe der letzten Jahrzehnte haben Kognitionsforscher erkannt, dass soziales Lernen eine wichtige Ausprägung von Intelligenz darstellt. Soziales Lernen bezieht sich nicht nur auf den allgemeinen Lernprozess, welcher im Gruppenverhalten eingesetzt wird, sondern auch auf neue und einzigartige Strategien, um die Beziehungen zwischen Artgenossen zu kontrollieren und um Informationen zwischen Individuen und Generationen zu übermitteln. Unser Interesse liegt sowohl bei den zugrundeliegenden Mechanismen des Lernens durch die Beobachtung von Artgenossen, aber auch bei deren Beitrag zur horizontalen Übertragung von Innovationen.

Während wir bei Krallenäffchen und Hunden einen starken Fokus auf Imitation legten, sind wir bei Keas mehr an anderen Arten der nicht-genetischen Vermittlung von Information, insbesondere der Emulation (das Erlernen der Eigenschaften oder Funktion von Objekten), interessiert. Hierbei haben wir nicht nur empirische Beweise eines sehr starken sozialen Effekts auf die Erkundung einer multifunktionalen Futterbox gefunden, sondern auch Hinweise, dass die Vögel ein Teilverständnis der Charakteristika von Objekten erlangt hatten. Interessanterweise ist ein solch starker Einfluss von der Beobachtung von Gruppenmitgliedern (noch) nicht bei wilden Keas gezeigt worden.

Range, F., Horn, L., Bugnyar, T., Gajdon, G., K., & Huber, L. (2009). Social attention in keas, dogs, and human children. Animal Cognition, 12, 181–192.

Gajdon, G. K., Fijn, N., & Huber, L. (2006). Limited spread of innovation in a wild parrot, the kea (Nestor notabilis). Animal Cognition, 9(3), 173-181. doi:10.1007/s10071-006-0018-7

Gajdon, G., Fijn, N., & Huber, L. (2004). Testing social learning in a wild mountain parrot, the kea (Nestor notabilis). Learning & Behavior, 32, 62-71.

Huber, L. (2002). Clever birds: Keas learn through observation. Interpretive Birding Bulletin, 3(4), 57-59.

Huber, L., Rechberger, S., & Taborsky, M. (2001). Social learning affects object exploration and manipulation in keas, Nestor notabilis. Animal Behaviour, 62(5), 945-954.

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Zusammenspiel von Feld- und Laborforschung in Kognition

Unsere Forschung wird in gut strukturierten Volieren durchgeführt und wir heben den Vergleich mit wilden Keas hervor. Keas sind in diesem Sinne besonders interessant, da ihre neophile Art die ähnliche Durchführung von Experimenten in Feld- und Laborforschung erlaubt. Dies erlaubt sowohl die Verdeutlichung der Relevanz von Resultaten aus dem Labor, als auch die Untersuchung von Phänomenen aus der Wildnis unter kontrollierten Bedingungen. Die Feldarbeit dient auch als Hauptquelle für Informationen über das natürliche Verhalten von Keas, welches die Basis darstellt für zukünftige Laborstudien die beobachtetes Verhalten und mögliche Ursachen untersucht. In einer Kollaboration mit den Universitäten von Auckland und Canterbury in Neuseeland, wurde eine Studie durchgeführt um die Hörschwelle von Keas im Labor zu untersuchen als Ergänzung zu den Vokalisationsstudien bei wilden Keas.

Schwing R, Nelson XJ, Parsons S (2016) Audiogram of the kea parrot, Nestor notabilis. J Acoust Soc Am 140(5).

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Kea Lab