Methodenartikel

Ein modifizierter Spiegeltest als visueller Leitfaden für das Selbstwahrnehmungsmerkmal bei wilden Antarktispinguinen, Pygoscelis adeliae

DOI:

10.3791/65927

⸱

8. Juli 2025

 ,  , 
1Polar Science Division, Ministry of Earth Sciences (MoES), Government of India, 2Psychophysiology Laboratory, Humanities and Social Sciences, Indian Institute of Technology Bombay, 3Animal Behavior and Cognition Programme, National Institute of Advanced Studies, 4Centre for Neuroscience, Indian Institute of Science, 5Department of Environmental Sciences and Wildlife Biology, Cotton University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Ein speziell entwickelter modifizierter Spiegeltest wurde verwendet, um die Merkmale der Selbstwahrnehmung bei wilden Adeliepinguinen zu ermitteln. Das Experiment, das von Januar bis Februar 2020 in verschiedenen Terrains der Antarktis durchgeführt wurde, ist wahrscheinlich der erste Versuch, das Vorhandensein dieser Merkmale bei Pinguinen zu berichten.

Zusammenfassung

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In dieser Studie wurde das Merkmal der Selbstwahrnehmung an Adeliepinguinen getestet, die auf einer abgelegenen Insel in der Antarktis leben. Für die Studie wurden vier experimentelle Paradigmen entworfen, um die Wirkung eines koordinierten und vernetzten sozialen Lebens auf die Erzeugung des Selbstbewusstseinsmerkmals bei Adeliepinguinen sichtbar zu machen. Die Studie, die von Januar bis Februar 2020 in extrem kaltem, schneebedecktem und schwierigem Gelände der Antarktis durchgeführt wurde, berichtet über das Vorhandensein von Merkmalen der Selbstwahrnehmung bei wilden Adélie-Pinguinen in ihrem natürlichen Lebensraum auf dem Dog's Neck Ice Shelf und der Svenner-Insel in der Ostantarktis.

Die Studie basiert auf einer genauen und sorgfältigen Beobachtung ihrer täglichen Bewegungen, sozialen Aktivitäten und ihres allgemeinen Lebensstils. Darüber hinaus berichtet es über Reaktionen und Haltungen von Pinguinen als Reaktion auf ihre Bilder in Spiegeln während vier experimenteller Paradigmen-Gruppen-Verhaltenstests, modifizierter Spiegeltest (MMT), versteckter Kopftest und farbiger Lätzchentest.

Der Artikel argumentiert, dass diese experimentellen Paradigmen wahrscheinlich der erste Versuch sind, das Vorhandensein von Selbstbewusstseinsmerkmalen bei einer Pinguinart zu finden. Es ist ein bahnbrechender Versuch, eine Reihe von kognitiven Experimenten an den freilebenden Individuen einer nichtmenschlichen Spezies in ihrer natürlichen Umgebung durchzuführen, ohne vorherige Gewöhnung, Konditionierung oder Akklimatisierung der experimentellen Spezies. Es wird postuliert, dass das Experimentieren in einem abgelegenen natürlichen Lebensraum, ohne jede äußere Überlagerung, die intrinsischen Qualitäten eines Tieres hervorbringt, das sich in perfektem Gleichgewicht mit seiner Umgebung befindet.

Zukünftige Studien, die die Sozialökologie und die kognitive Ethologie von Pinguinen integrieren, könnten weitere Erkenntnisse darüber liefern, ob sich die berichteten Selbstwahrnehmungsmerkmale aufgrund des kooperativen Verhaltens von einzelnen Pinguinen mit Artgenossen während ihrer kolonialen/sozialen Konstellationen entwickelt haben. Sie basiert auf der Einsicht, dass Selbstwahrnehmung eine wesentliche soziale Voraussetzung für einen kooperativen Lebensstil ist und auf der aggregierten Ebene der sozialen Kognition liegt.

Einleitung

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Wissenschaftler untersuchen seit langem das Verhaltensethos von Nichtmenschen. Unter den verschiedenen Merkmalen von Tieren sind auch die Besonderheiten der Selbstwahrnehmung untersucht worden, aber nur bei einigen wenigen Spezies. Aus der Literatur geht hervor, dass Gallup Jr.1 1970 das erste Unternehmen war, das solche Studien durchführte. Um zu untersuchen, ob die speziellen nichtmenschlichen Individuen, in seinem Fall Schimpansen, die Fähigkeit zur Selbsterkennung besaßen, entwickelte Gallup Jr.1 eine neuartige Technik mit einem Spiegel. Basierend auf der Fähigkeit von Schimpansen, sich selbst durch ihre Spiegelbilder als Individuen zu erkennen, nannte er diese Technik den "Spiegeltest".

In seinen ursprünglichen Experimenten identifizierte Gallup Jr. vier Schimpansen und setzte sie nach 2 Tagen Isolation vor dem Test einzeln für 8 Stunden an jedem der 2 Studientage ihren reflektierten Bildern in einem Spiegel aus. Nach weiteren 8 Tagen - etwa 80 Stunden - längerer Exposition gegenüber ihren reflektierten Bildern im Spiegel versuchten alle vier Schimpansen, als sie mit einem roten Farbstoff auf einem Teil ihres Körpers markiert wurden, den sie nicht direkt sehen konnten, die roten Flecken auf ihrem eigenen Körper zu berühren, nachdem sie ihre Reflexionen im Spiegel gesehen hatten. Es wurde als klarer Beweis dafür interpretiert, dass die Schimpansen die Eigenschaft des Selbstbewusstseins besitzen, da sie die Individuen mit den roten Markierungen in den Spiegeln als sie selbst zu identifizieren schienen. Mit diesem Experiment konnte Gallup Jr. zeigen, dass Schimpansen die Fähigkeit zur Selbsterkennung besitzen.

Im Laufe der Jahre wurde in mehreren Studien über nichtmenschliche Spezies über die Selbsterkennung durch Spiegelbilder als aufkommendes Phänomen berichtet, darunter unter anderem über Menschenaffen, Große Tümmler, Asiatische Elefanten und zuletzt eine Fischart - den Putzerlippfisch2. Die Vollständigkeit des Gallup-Spiegeltests wurde jedoch oft in Frage gestellt, insbesondere in Bezug auf Tiere, die sich auf andere sensorische Modalitäten als das Sehen verlassen, um sich selbst und ihre Umwelt wahrzunehmen3.

Bei Vögeln wurde die Selbstwahrnehmung erfolgreich mit dem Spiegeltest bei Tauben4, Elstern5 und Indischen Hauskrähen6 untersucht. Mit der Spiegelbildtechnik untersuchten Epstein und seine Kollegen4 das Selbstbewusstseinsmerkmal bei drei Tauben durch ihre Fähigkeit, einen Punkt auf jedem ihrer Körper zu lokalisieren, den sie nicht direkt sehen konnten, nachdem sie sich über einen Zeitraum von 10 Tagen unabhängig voneinander einem Spiegel ausgesetzt und an einen Spiegel gewöhnt hatten. Das Studium der Literatur zeigt, dass bei allen Untersuchungen jeder einzelne Vogel jedoch eine Vielzahl von Laborerfahrungen machen musste, ähnlich wie die Schimpansen von Gallup Jr., und sie alle erwarben ein ähnliches Repertoire wie die experimentellen Schimpansen. Es muss jedoch beachtet werden, dass die Fähigkeit von Vögeln, sich im Allgemeinen visuell in einem Spiegel zu erkennen, unklar bleibt, da Dohlen7 und Aaskrähen8,9 den Spiegelmarkentest10 nicht bestanden haben.

Spiegeltests werden oft unter hochkünstlichen Laborumgebungen durchgeführt, ohne zu wissen, wie Individuen auf ihr Spiegelbild in freier Wildbahn reagierenwerden 11. Allgemeiner gesagt, sollte das Versagen, sich selbst zu erkennen, oder das Versagen des Spiegeltests notwendigerweise bedeuten, dass es einem bestimmten Nichtmenschen an Selbstbewusstsein oder der Fähigkeit mangelt, zum Objekt der eigenen Aufmerksamkeit zu werden12,13.

Es gibt ein paar Definitionen von Selbstwahrnehmung. Henley setzt Bewusstheit mit Selbstberichten gleich, die darauf hindeuten, dass ein Beobachter einen Reiz "bewusst sieht"14,15. Wir haben "Selbstwahrnehmung" als die Fähigkeit des Tieres betrachtet, sich seiner Umgebung und seiner Prozesse intrinsisch bewusst zu sein – der Aspekt der "Hinwendung nach innen" des Selbst und seine Rekursivität16.

Pinguine sind uralte flugunfähige Vögel, die hauptsächlich auf der Südhalbkugel vorkommen. Sie sind eine der wenigen Spezies, die über 60 Millionen Jahre auf der Erde überlebt haben und sogar die Dinosaurier überlebt haben. Im Laufe der Zeit entwickelten Pinguine eine Reihe von morphologischen, physiologischen und Verhaltensmerkmalen, die sie wohl zu den am stärksten spezialisierten aller heute lebenden Vögel machen. Diese Anpassungen haben es Pinguinen ermöglicht, einige der extremsten Umgebungen auf der Erde zu besiedeln17.

Von den 17 weltweit vorkommenden Pinguinarten leben nur sieben Arten in der Antarktis und auf den subantarktischen Inseln, und von diesen ist der Adélie-Pinguin, Pygoscelis adeliae, die häufigste18,19. Sie sind soziale Vögel mit bemerkenswerten Anpassungsmerkmalen, zu denen das Fressen, Schwimmen, Nisten und Brüten in Kolonien in diskreten homogenen Gruppen gehört, jedoch nur in den Eismeerzonen. Das extreme Klima der Antarktis erfordert ein hohes Maß an kooperativem Verhalten unter diesen Pinguinen - eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung und Erhaltung von Kolonien - Gebieten, in denen Pinguine, Robben und einige andere Tier- oder Vogelarten leben oder brüten.

Eine Literaturuntersuchung ergab, dass es keine Studie über die Feststellung von Selbstwahrnehmungsmerkmalen bei Pinguinen in der Antarktis gibt. Dies könnte auf das Vorhandensein von Pinguinkolonien an abgelegenen und isolierten Orten in der Antarktis zurückzuführen sein, gepaart mit der extrem kalten Umgebung (in Küstennähe kann die Sommertemperatur zwischen 30 °C und +10 °C schwanken)20 und schwierigem schneebedecktem Gelände.

In dieser Studie, möglicherweise der ersten ihrer Art an Pinguinarten, untersuchten wir die Reaktionen und Reaktionen von wilden Adéliepinguinen (Pygoscelis adeliae) sowohl einzeln als auch als Gruppe auf ihre Selbstbilder, die in mehreren Feldexperimenten in einem Spiegel erzeugt wurden. Unsere Untersuchungen führten uns zu der vorläufigen Annahme, dass Adéliepinguine die Eigenschaft der Selbstwahrnehmung (intrinsische Qualität) besitzen. Wir argumentieren, dass diese Selbstwahrnehmungseigenschaft bei Pinguinen eine entscheidende Rolle während ihrer verschiedenen kolonialen Aktivitäten und sozialen Interaktionen spielen könnte, an denen Individuen dieser Vogelart typischerweise beteiligt sind.

Diese Studie ist wegweisend bei der Berichterstattung über das Vorhandensein von Selbstwahrnehmungsmerkmalen bei einer nicht-menschlichen Spezies in einem natürlichen Ökosystem, ohne jegliche Akklimatisierung oder vorheriges Training der Testspezies. Es ist auch die erste Studie über Pinguine in dem schwierigen, schneebedeckten und kargen Gelände der Antarktis mit extrem niedrigen Temperaturen von 30 °C bis +10 °C. Hier wurde nicht nur auf die richtige Sorgfalt im Umgang mit den hochempfindlichen Arten geachtet, sondern auch der vorgeschriebene "Code of Conduct" strikt befolgt21.

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Protokoll

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Wir haben während unserer Forschungsstudien in der Antarktis alle Verfahren und Protokolle eingehalten, die in der ATCM-Resolution 4 (2019) 21 und Anhang II des Protokolls über den Umweltschutz zum Antarktisvertrag 22 vorgeschrieben sind.

1. Vorbereitung

  1. Da das Klima extrem kalt ist, sollten Sie sich an diese Bedingungen gewöhnen und sich daran gewöhnen, in schwierigem und abgelegenem Gelände zu leben und zu arbeiten.
    HINWEIS: Unser Team hat sich akklimatisiert und war ausreichend geschult, um auf diesem Gelände zu forschen.
  2. Identifizieren Sie geeignete Standorte für die Studie in der Antarktis, denn entgegen der allgemeinen Annahme, dass Pinguine in der gesamten Antarktisregion vorkommen, sind die Gruppen der Pinguine in der Realität nur an wenigen begrenzten Orten zu finden.
  3. Machen Sie sich mit den Versuchstieren vertraut, um sie in der Antarktis zu versuchen. Versuchen Sie, Angst und Schüchternheit bei Pinguinen zu beseitigen und eine liebevolle Bindung zu ihnen aufzubauen. Um dem Beispiel dieser Studie zu folgen, lassen Sie ein Mitglied der Gruppe das "typische Polarausrüstungskostüm" anziehen und sich tief hinknien, um die natürlichen Reaktionen der Pinguine zu beobachten (Abbildung 1).
  4. Behalten Sie bei der Auswahl der Versuchstiere die Bewegungen, das Verhalten und den Lebensstil der einzelnen Tiere sowie ihr tägliches Leben genau im Auge. Wenn sie zum Beispiel jeden Tag morgens auf Nahrungssuche gehen, planen Sie, die Experimente zu dieser Zeit durchzuführen.

2. Versuchsaufbau

  1. Wählen Sie ein flaches Stück Land auf dem unwegsamen Gelände des ausgewählten Standorts in der Antarktis aus, um Experimente durchzuführen. Richten Sie das Experiment in der Nähe der Kolonie ein, in der sich die Nester der Pinguine befinden. (Abbildung 1).
  2. Großspiegel-Open-Air-Test zur Untersuchung des Verhaltens der Pinguine
    1. Stellen Sie einen großen Spiegel mit der richtigen Unterstützung auf den Boden im Freien in den Weg der Watscheln der Adeliepinguine und beobachten Sie genau ihre Reaktionen auf ihre Spiegelbilder, sowohl einzeln als auch in der Gruppe. Machen Sie Fotos für Aufzeichnungen und notieren Sie die Verweildauer von Pinguinen als Einzelpersonen und in Gruppen vor dem Spiegel (Abbildung 2). Halten Sie den Spiegel in dieser Position, bis die Testpinguine weiterhin von ihm angezogen werden.
      HINWEIS: Der Spiegel sollte groß genug sein, um für Pinguine aus großer Entfernung sichtbar zu sein und eine angemessene Anzahl von Pinguinen für die Studie anzulocken.
  3. Modifizierter Spiegeltest
    HINWEIS: Entgegen den Berichten in der Literatur über die Durchführung des Spiegeltests mit einem einzigen Spiegel haben wir in dem neu konzipierten, modifizierten Spiegeltest zwei Spiegel verwendet, um eine bessere Vorstellung vom Verhalten der Pinguine zu bekommen, indem wir einen "verstärkenden" Effekt erzeugen, der mit einem einzelnen Spiegel nicht möglich ist.
    1. Konstruieren Sie zwei dreiseitige, geschlossene Gehäuse, indem Sie Pappbögen mit den ungefähren Maßen 75 cm x 100 cm und 75 cm x 50 cm fest am Boden befestigen. Verwenden Sie das größere Gehäuse für das Hauptexperiment und das kleine Gehäuse zum Schließen des großen Gehäuses oder zum Erweitern des größeren Gehäuses um 50 cm, je nach Bedarf (Abbildung 3).
    2. Beobachten Sie vor dem Hauptexperiment das Verhalten der Pinguine in dem größeren Gehege ohne Spiegel, das die Kontrollphase des Experiments darstellt.
    3. Platzieren Sie zwei Glasspiegel mit einer Größe von je 54 cm x 40 cm, je nach Größe des größeren Geheges, auf den gegenüberliegenden Seiten des größeren Geheges, um sicherzustellen, dass die Pinguine ihre Spiegelbilder innerhalb des Geheges konfrontieren. Die Verwendung von zwei Spiegeln erzeugt einen "verstärkenden" Effekt auf die Pinguine und vermittelt so ein besseres Bild von ihrem Verhalten und ihrer Stimmung (Abbildung 3).
    4. Beobachten Sie ihr Verhalten genau und machen Sie Fotos. Lassen Sie die Pinguine sofort nach Durchführung der Studie frei.
  4. Test mit verstecktem Kopf
    HINWEIS: Ziel dieses Tests war es, die Reaktionen der Pinguine auf ihre abgelenkten/teilweise verdeckten Spiegelbilder zu ermitteln.
    1. Kleben Sie eine kreisförmige Papierscheibe einer beliebigen Farbe mit einem Durchmesser von 14 cm in den Frontspiegel des größeren Geheges in einer Höhe, die das Bild des Kopfes und der Oberkörperteile des Pinguins wahrscheinlich behindert.
      HINWEIS: Unsere Festplatte war grün.
    2. Halten Sie die Verweildauer der Pinguine im Gehege ohne und mit der Scheibe fest. Mach Fotos. Lassen Sie die Tiere unmittelbar nach der Studie frei (Abbildung 4).
  5. Farbige Startnummer testen
    HINWEIS: Im Gegensatz zum vorherigen Experiment besteht das Ziel dieses Paradigmas darin, das Bild farbenfroh zu machen und die Reaktionen der Pinguine auf ihre neuen Bilder zu sehen. Es wird auch die Wirkung äußerer Artefakte auf ihren Körper und ihre Reaktionen auf ihre Spiegelbilder ermittelt.
    1. Bereiten Sie ein paar kleine, bunte Lätzchen vor und befestigen Sie ein Lätzchen um den Hals jedes der sechs Adeliepinguine, wobei Sie darauf achten, dass das Lätzchen die Konturen des Körpers des Pinguins nicht verdeckt. Beobachten Sie ihr Verhalten in dieser Kleidung genau und machen Sie Fotos; Notieren Sie die Aufenthaltsdauer jedes Pinguins im Gehege. Führen Sie die Studie auch ohne Lätzchen durch. Lassen Sie die Tiere frei, wenn der Versuch abgeschlossen ist (siehe Abbildung 5).

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Ergebnisse

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Für diese Studie wurden zwei Standorte von Adeliepinguinen-Pygoscelis adeliae identifiziert, der häufigsten aller Pinguinarten in der Antarktis18 (Abbildung 1). Das erste war das Hundehals-Schelfeis (S 70°03'43", E 24°51'58"), das von den Pinguinen häufig besucht wurde. Die zweite war die Svinner-Insel in der Ostantarktis, die an das Meer grenzt (S 69°08'12", E 76°44'45"), die eine Kolonie von ~3.500 Adeliepinguinen (

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Diskussion

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Das Hauptziel dieser Studie war es, das Vorhandensein von Selbstwahrnehmung bei wilden Pinguinen, Pygoscelis adeliae, in der Antarktis zu bestimmen, indem das Verhalten dieser polaren Tiere nach der ersten Eingewöhnung in ihrer natürlichen Umgebung untersucht und ein Gruppenverhaltenstest, ein modifizierter Spiegeltest, ein verdeckter Kopftest und ein farbiger Lätzchentest durchgeführt wurden.

Sozialverhalten ist ein wichtiger Aspekt des Lebensstils j...

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Offenlegungen

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Die Autoren haben keine Interessenkonflikte anzugeben.

Danksagungen

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Das Projekt wurde finanziell und logistisch vom National Center for Polar and Ocean Research (NCPOR) in Goa, Indien, und dem Ministerium für Geowissenschaften (MoES) der indischen Regierung in Neu-Delhi unterstützt. Die Autoren danken M. Ravichandran, Ex-Direktor, NCPOR, Goa, und Sekretär des indischen Ministeriums für Geowissenschaften (MoES), aufrichtig für die konzeptionelle Weiterentwicklung dieser Studie, sowie M. Javed Beg, Vikas Gandhi, Punarbasu Choudhury, Michelle Fernandes und Debdip Chakraborty für ihre Hilfe bei der Gestaltung der Artefakte, die in den Feldtests und bei der Durchführung der Experimente verwendet wurden. Die Autoren danken insbesondere Kapitän Julius, einem äußerst fähigen Hubschrauberpiloten, dafür, dass er den Forschern eine sichere Landung auf dem unwegsamen und felsigen Gelände der Svenner-Insel in der Antarktis ermöglicht hat. Besonderer Dank geht an Dr. B. S. Aggarwal für die sorgfältige Bearbeitung des Manuskripts und die Vorschläge zur Verbesserung des Manuskripts.

Dieser Aufsatz ist dem liebevollen Andenken an den verstorbenen Prof. David W. H. Walton vom British Antarctic Survey in Cambridge gewidmet, der sich immer sehr für unsere Studien interessiert hatte.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Verpackungskarton aus KartonMenge: 2
Spiegelspiegel - Große GrößeMenge: 1
Spiegelspiegel - MittelgroßMenge: 2
Farbige Lätzchen in verschiedenen Farben (zufällig ausgewählt)Menge: 6
Iphone 11 oder höher (zum Fotografieren und für Videoaufnahmen) und FotokameraMenge: 2
Stoppuhr Menge: 2
Polares KleidMenge: 1
Doppelseitiges Klebeband Menge: 1

Referenzen

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Ad lie Pinguinekognitive Experimentesoziale Kognitionkooperatives Verhaltenvisuelle SelbsterkennungGruppenverhaltenstestkognitive Ethologieantarktische Tierwelt

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