Arena Innowacji to nowatorska metoda porównawcza do badania wskaźnika innowacji technicznych na jednostkę czasu u zwierząt. Składa się z 20 różnych zadań rozwiązywania problemów, które są prezentowane jednocześnie. Innowacje mogą być przeprowadzane dowolnie, a konfiguracja jest solidna pod względem predyspozycji na poziomie osobniczym, populacyjnym lub gatunkowym.
Artykuł metodologiczny
Arena innowacji: metoda porównywania innowacyjnych rozwiązań problemów w różnych grupach
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Zadania rozwiązywania problemów są powszechnie używane do badania technicznych, innowacyjnych zachowań, ale porównanie tej umiejętności w szerokim zakresie gatunków jest trudnym przedsięwzięciem. Specyficzne predyspozycje, takie jak zestaw narzędzi morfologicznych gatunku lub techniki eksploracji, mogą znacząco wpływać na wydajność w takich zadaniach, co utrudnia bezpośrednie porównania. Przedstawiona tutaj metoda została opracowana w taki sposób, aby była bardziej odporna na takie specyficzne dla gatunku różnice: Arena Innowacji prezentuje 20 różnych zadań związanych z rozwiązywaniem problemów. Wszystkie zadania prezentowane są jednocześnie. Badani są wielokrotnie konfrontowani z aparaturą, co pozwala na pomiar pojawiania się innowacji w czasie - jest to ważny kolejny krok w badaniu, w jaki sposób zwierzęta mogą przystosować się do zmieniających się warunków środowiskowych poprzez innowacyjne zachowanie.
Każda osoba była testowana za pomocą aparatury, dopóki nie przestała odkrywać rozwiązań. Po zakończeniu testów przeanalizowaliśmy nagrania wideo i zakodowaliśmy pomyślne pobieranie nagród i wiele zachowań kierowanych przez aparaturę. Te ostatnie zostały przeanalizowane za pomocą Analizy Głównych Składowych, a wynikowe komponenty zostały następnie włączone do Uogólnionego Liniowego Modelu Mieszanego wraz z numerem sesji i porównaniem grup w celu przewidzenia prawdopodobieństwa sukcesu.
Użyliśmy tego podejścia w pierwszym badaniu, aby odpowiedzieć na pytanie, czy długotrwała niewola wpływa na zdolność rozwiązywania problemów u gatunku papugi znanego ze swojego innowacyjnego zachowania: kakadu Goffina. Znaleźliśmy wpływ na stopień motywacji, ale nie stwierdzono różnicy w zdolności rozwiązywania problemów między krótko- i długoterminowymi grupami trzymanymi w niewoli.
Wprowadzenie
Sikora bogatki (Parus major) napotyka butelkę z mlekiem, ale nie ma bezpośredniego dostępu do mleka, ponieważ butelka jest zamknięta folią aluminiową. Znajduje rozwiązanie tego problemu, przebijając się przez folię, aby móc wypić śmietanę. Ta sytuacja opisuje jeden z najbardziej znanych przykładów innowacji dla zwierząt1.
Rozwiązywanie takich problemów może być korzystne, szczególnie w środowiskach, które podlegają częstym zmianom. Kummer i Goodall2 szeroko zdefiniowali innowację jako znalezienie "rozwiązania nowego problemu lub nowatorskiego rozwiązania starego". Bardziej szczegółowa definicja innowacji została zaproponowana przez Tebbicha i współpracowników3 jako "odkrycie nowej interakcji behawioralnej ze środowiskiem społecznym lub fizycznym, wykorzystanie istniejącej możliwości i/lub stworzenie nowej możliwości".
Obserwowanie spontanicznych innowacji wymaga wnikliwych i czasochłonnych obserwacji, co często nie jest wykonalne w ramach, które obejmują szeroką gamę gatunków. Aby poradzić sobie z tym wyzwaniem, naukowcy przeprowadzili rygorystyczne przeglądy literatury w celu oszacowania wskaźnika innowacji4,5 i odkryli korelacje między skłonnością do innowacji a innymi czynnikami, takimi jak pomiary neurologiczne6,7,8 i ekologia karmienia9,10,11. Testy eksperymentalne mogą jednak wywołać innowacyjne zachowanie w kontrolowanym środowisku. Z tego powodu wyniki w zadaniach technicznych związanych z rozwiązywaniem problemów są często używane jako wskaźnik zdolności innowacyjnych u zwierząt (patrz przegląd w12).
Do badania innowacyjnego rozwiązywania problemów użyto wielu różnych podejść: na przykład, różne grupy zwierząt mogą być porównywane na podstawie ich wyników w konkretnym zadaniu. Takie badania są zazwyczaj ukierunkowane na konkretne innowacje lub zdolności poznawcze (np. zachowanie polegające na zginaniu haków; patrz13,14,15). Pozwala to badaczom na uzyskanie szczegółowych informacji w określonym kontekście, ale interpretacja wszelkich podobieństw lub różnic jest ograniczona charakterem zadania, które może wymagać różnej siły innowacyjnej w różnych grupach (jak omówiono w13,14).
Inne badania wprowadziły serię następujących po sobie zadań16,17. Dzięki tej metodzie możliwe jest porównanie wyników w zakresie wielu zadań i oszacowanie ogólnych kompetencji w określonych dziedzinach. Ograniczeniem takich badań jest jednak sukcesywne prezentowanie poszczególnych zadań, co nie pozwala na badanie pojawiania się innowacji w czasie.
Jeszcze innym podejściem jest jednoczesne oferowanie różnych opcji dostępu do jednej nagrody. Jest to często osiągane za pomocą Multi Access Box (MAB)18,19,20,21,22,23,24,25,26, gdzie jedna nagroda jest umieszczona w środku pudełka z puzzlami i można ją odzyskaćza pomocą czterech różnych rozwiązań. Gdy to samo rozwiązanie jest konsekwentnie stosowane, jest blokowane, a zwierzę musi przełączyć się na inne rozwiązanie, aby uzyskać dostęp do nagrody. Dzięki takiemu eksperymentowi można wykryć i uwzględnić preferencje między gatunkami i w ich obrębie, ale nadal ogranicza to ekspresję innowacyjnego zachowania do jednego rozwiązania na próbę18,19,20,21. W innych badaniach zwierzętom również zaprezentowano aparaty zawierające wiele roztworów w tym samym czasie, z których każdy miał oddzielne nagrody. Pozwala to na wprowadzenie wielu innowacji w ramach jednej próby, ale do tej pory zadania były w dużej mierze ograniczone do kilku motorycznie odrębnych rozwiązań. Biorąc pod uwagę, że nie było to przedmiotem tych badań, konfiguracje eksperymentalne nie obejmowały powtarzających się ekspozycji na aparaturę, co pozwoliłoby na pomiar wskaźnika innowacyjności na jednostkę czasu27,28,29.
Tutaj prezentujemy metodę, która, oprócz innych podejść, może nam pomóc w celu porównania różnych gatunków w ich innowacyjnych zdolnościach rozwiązywania problemów. Opracowaliśmy szerszy zakres zadań w ramach jednego zestawu, które powinny różnić się poziomem trudności w zależności od grupy lub gatunku. W związku z tym jest mniej prawdopodobne, że rozbieżności w poszczególnych zadaniach wpływają na ogólne prawdopodobieństwo znalezienia rozwiązań. Ponadto prezentujemy wszystkie zadania jednocześnie i wielokrotnie, aby zmierzyć pojawianie się innowacji w czasie. Środek ten może potencjalnie poszerzyć naszą wiedzę na temat adaptacyjnej wartości innowacyjnego zachowania.
Pierwsze badanie wykorzystujące tę metodę miało na celu sprawdzenie, czy długotrwała niewola wpływa na zdolność rozwiązywania problemów (jak sugeruje tzw. efekt niewoli; zobacz30) kakadu Goffina (Cacatua goffiniana; dalej: Goffins), ptasiego modelu dla innowacyjności technicznej (recenzowane w31).
Protokół
Badanie to zostało zatwierdzone przez Komitet Etyki i Dobrostanu Zwierząt Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu zgodnie z wytycznymi dotyczących dobrej praktyki naukowej oraz krajowym ustawodawstwem. Eksperyment miał charakter wyłącznie apetytywny i był ściśle nieinwazyjny, w związku z czym został zakwalifikowany jako eksperyment niezwierzęcy zgodnie z austriacką ustawą o eksperymentach na zwierzętach (TVG 2012). Część eksperymentu przeprowadzona w Indonezji została zatwierdzona przez Ministerstwo Badawcze, Technologii i Szkolnictwa Wyższego (RISTEK) na podstawie posiedzenia Zespołu Koordynacyjnego ds. Pozwoleń dla Zagranicznych Badaczy (10/TKPIPA/E5/Dit.KI/X/2016), który udzielił pozwoleń na przeprowadzenie tych badań M.O. (410/SIP/FRP/E5/Dit.KI/XII/2016) oraz B.M. (411/SIP/FRP/ E5/Dit.KI/XII/2016).
1. Warunki wstępne/wymagania
- Podstawy
- Upewnij się, że osobniki można zidentyfikować indywidualnie. Badane gatunki mogą posiadać charakterystyczne wzory osobnicze lub osobniki mogą zostać oznakowane (np. za pomocą kolorowych obrączek lub nietoksycznej farby).
UWAGA: Więcej informacji na temat obrączkowania oraz odłowu i zwalniania dzikich kakadu goffina znajduje się w sekcji Capture-release Procedure w materiałach uzupełniających do literatury32. - Zapewnij dostęp do pomieszczenia z przesłoniętym widokiem do przeprowadzania testów, aby uniknąć uczenia się społecznego między osobnikami.
- Zidentyfikuj wysoce preferowaną nagrodę dla badanego gatunku i grupy, testując wiele różnych, dostępnych smakołyków (patrz33 lub Food Preference Test w materiałach uzupełniających do referencji32).
- Rozważ, czy czas karmienia różni się znacząco między grupami. Jeśli tak, zastosuj protokół, który zapewni, że czas karmienia nie ograniczy w znacznym stopniu czasu dostępnego na rozwiązywanie zadań dla jednej z grup (więcej informacji w kroku 4.8).
UWAGA: W niniejszym badaniu grupa przebywająca w niewoli długoterminowo preferowała orzeszki nerkowca, natomiast grupa w niewoli krótkoterminowo preferowała kukurydzę suszoną.
- Upewnij się, że osobniki można zidentyfikować indywidualnie. Badane gatunki mogą posiadać charakterystyczne wzory osobnicze lub osobniki mogą zostać oznakowane (np. za pomocą kolorowych obrączek lub nietoksycznej farby).
- Projektowanie Areny Innowacji
UWAGA: Pełna aparatura, tj. Arena Innowacji, składa się z 20 różnych pudełek z zagadkami, rozmieszczonych w półkolu na drewnianej platformie.- Zaprojektuj podstawowy zarys pudełek w rozmiarze odpowiednim dla badanego gatunku. Użyj przezroczystych pudełek o kształcie trapezu (dla łatwego rozmieszczenia w półkolu), z wyjmowanymi pokrywami (aby umożliwić umieszczanie przynęty pomiędzy sesjami) oraz odpinanymi podstawami (patrz Rysunek 1).
UWAGA: Każda podstawa pozostanie później w stałej pozycji, podczas gdy reszta pudełek będzie zmieniać położenie. W przedstawionym badaniu rozmiar pudełek dobrano tak, aby każda zagadka była łatwo dostępna dla kakadu. Wymiary mogą zostać dostosowane do każdego badanego gatunku. - Zaprojektuj platformę do utrzymania 20 pudełek z zagadkami.
- Zaprojektuj system mocowania, który utrzyma pokrywy pudełek na miejscu podczas testów i w związku z tym nie będzie mógł zostać usunięty przez osobniki podczas sesji testowych.
UWAGA: Musi on być odczepialny od aparatury, ponieważ pokrywy pudełek muszą być zdejmowane w celu umieszczenia przynęty. - Dla frontu każdego pudełka zaprojektuj 20 różnych zadań, z których każde będzie stanowiło inne wyzwanie techniczne (patrz Rysunek 2).
UWAGA: Zadania do tego eksperymentu zostały zaprojektowane tak, aby rozwiązania mieściły się w zakresie morfologicznym wielu różnych gatunków. Dla zachowania spójności porównawczej idealnie byłoby zastosować zadania jak najbardziej zbliżone do tych, pamiętając jednak, że jeszcze większe znaczenie ma to, aby zadania były nowością dla osobników. Dokładne wymiary znajdują się w Tablicy Materiałów (Table of Materials), a bardziej szczegółowa ilustracja zadań w Uzupełniającym Rysunku Technicznym (Supplementary Technical Drawing). - Zdobądź wszystkie materiały niezbędne do budowy aparatury.
- Zapewnij dostęp do kamery szerokokątnej, oprogramowania do kodowania (zalecane np. Behavioral Observation Research Interactive Software, BORIS34) oraz oprogramowania do analizy statystycznej (zalecane np. R35).
UWAGA: W przypadku badań terenowych najlepiej zaprojektować arenę przed wyjazdem na miejsce badań i zabrać ze sobą jak najwięcej niezbędnego sprzętu, np. docięte wcześniej szkło akrylowe.
- Zaprojektuj podstawowy zarys pudełek w rozmiarze odpowiednim dla badanego gatunku. Użyj przezroczystych pudełek o kształcie trapezu (dla łatwego rozmieszczenia w półkolu), z wyjmowanymi pokrywami (aby umożliwić umieszczanie przynęty pomiędzy sesjami) oraz odpinanymi podstawami (patrz Rysunek 1).
Rycina 1: Schemat podstawowego pudełka trójściennego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rysunek 2: Zadania w Arenie Innowacji wraz z odpowiednim opisem czynności motorycznej wymaganej do rozwiązania (
= nagroda; czerwone strzałki wskazują kierunki czynności wymaganych do rozwiązania zadań; żółte strzałki wskazują trajektorie nagrody). Zadania są uporządkowane według ich średniej trudności (od lewej do prawej, od góry do dołu). Opublikowano wcześniej w32. Prosimy kliknąć tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.
2. Przygotowania
- Skleić trzy boki pudełek: lewy, tylny i prawy, pozostawiając niezlepionymi przód, górę oraz podstawę.
- Umieścić każde trójścienne pudełko na odpowiedniej podstawie i wyrównać je w kształcie półkola na platformie (Rysunek 3). Przednia część każdego pudełka powinna znajdować się 1 m od środka.
UWAGA: Mechanizmy stanowiące zadanie (przednie ścianki pudełek i ewentualna zawartość) zostaną dodane na późniejszym etapie eksperymentu. - Narysować linię od każdego pudełka o długości 20 cm w kierunku centrum areny i połączyć te linie, tworząc siatkę bliskości (Rysunek 3).
UWAGA: W zależności od wielkości badanego gatunku, bardziej odpowiednia może być inna odległość. W badaniu przedstawionym w niniejszym materiale wybrano 20 cm, ponieważ jest to w przybliżeniu długość papugi Goffina (z wyłączeniem piór stercieowych). - Usunąć wszystkie elementy poza podstawami pudełek i przymocować je na stałe do platformy. Zapewni to stabilność pudełek podczas eksperymentu.
- Zamontować kamerę szerokokątną na suficie nad areną.
- Przygotować harmonogram rozmieszczenia każdego pudełka dla każdej sesji i osobnika. Każdy osobnik będzie zawsze konfrontowany ze wszystkimi pudełkami, ale w każdej sesji w nowej konfiguracji. Położenie (pozycje od 1 do 20) każdego zadania powinno zostać przypisane losowo, z zastrzeżeniem, że żadne pudełko nie może znajdować się na tej samej pozycji dwukrotnie w przypadku jednego osobnika.
UWAGA: Jest to sytuacja idealna. Jeśli nie można zaplanować kolejności testowania osobników (co jest częstsze w badaniach terenowych), wystarczające musi być ograniczenie randomizacji (brak powtórzenia pozycji pudełka) pomiędzy sesjami (ale nie w obrębie osobnika).
Rysunek 3: Arena Innowacji. Zadania rozmieszczone w półkolu; pozycje 20 zadań są zamienne. Siatka zbliżeniowa (20 cm przed każdym pudełkiem) jest zaznaczona na czarno. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
3. Habituacja
UWAGA: Celem habituacji jest ograniczenie wpływu reakcji neofobicznych wobec areny. Należy zapewnić minimalny poziom habituacji dla wszystkich osobników poprzez procedurę habituacyjną, która wymaga od każdego osobnika spełnienia dwóch kryteriów.
- Habituacja do areny niefunkcjonalnej (do osiągnięcia kryterium I)
- Umieścić wszystkie trójścienne pudełka na podstawach, założyć pokrywy do każdego pudełka i utrzymać je na miejscu za pomocą systemu mocującego (bez obecności osobnika).
UWAGA: Należy rozważyć habituację osobników w etapach odpowiednich dla każdego gatunku, na przykład poprzez stopniowe dodawanie kolejnych pudełek na platformę, prezentowanie areny w ich miejscu przebywania, umieszczanie nagród w dowolnym miejscu na platformie (np. wokół, na górze oraz w pudełkach) lub zapoznanie ich z aparaturą najpierw w większych grupach, a następnie stopniowe zmniejszanie liczebności grupy. - Zapoznać osobniki z poszczególnymi elementami zadań, które mogą wywołać reakcje neofobiczne.
UWAGA: Te oddzielne elementy (tj. wszystko poza podstawowymi pudełkami, platformą i systemem mocującym) nie mogą być na tym etapie połączone w funkcjonalne mechanizmy. - Umieścić jedną nagrodę wewnątrz pudełka (na środku). Wprowadzić osobnika do komory.
- Odczekać czas trwania sesji, nie ingerując w przebieg.
UWAGA: Czas trwania sesji habituacyjnych różnił się w eksperymencie: ptaki w długotrwałej niewoli miały 10 min, natomiast kakadue w krótkotrwałej niewoli miały 20 min na zjedzenie nagród. Było to konieczne ze względu na znacznie dłuższy czas żerowania wynikający z różnych rodzajów nagród. Kwestia ta została inaczej rozwiązana w późniejszych sesjach testowych (patrz krok 4.8). - Powtarzać dla każdego osobnika (jedna sesja na dzień testowy), aż do osiągnięcia kryterium: każdy osobnik zjada wszystkie nagrody z trójściennych pudełek (jedna nagroda na pudełko) w ciągu trzech kolejnych sesji, będąc odizolowanym wizualnie od grupy.
- Umieścić wszystkie trójścienne pudełka na podstawach, założyć pokrywy do każdego pudełka i utrzymać je na miejscu za pomocą systemu mocującego (bez obecności osobnika).
- Habituacja do areny funkcjonalnej (do osiągnięcia kryterium II)
- Przykleić i na stałe przymocować wszystkie niezbędne elementy do pudełek, aby przekształcić je w funkcjonalne pudełka-zagadki.
UWAGA: W tym momencie arena jest w pełni funkcjonalna, tak jak w sesjach testowych. - Rozmieścić pudełka losowo na platformie (zostaną one utrzymane na miejscu przez podstawy) i zabezpieczyć pokrywy pudełek.
- Umieścić jedną nagrodę na pokrywie każdego pudełka, na krawędzi najbliższej środka areny.
- Wprowadzić osobnika do komory.
- Odczekać czas trwania sesji, nie ingerując w przebieg.
UWAGA: Osobniki powinny teraz zjeść nagrody. - Powtarzać dla każdego osobnika (jedna sesja na dzień testowy) aż do osiągnięcia kryterium.
UWAGA: Kryterium II: osobnik zjada wszystkie nagrody z góry funkcjonalnych pudełek-zagadek (jedna nagroda na pudełko) w ciągu jednej sesji, będąc odizolowanym wizualnie od grupy. Kryterium II zapewni, że osobniki nie boją się areny, nawet po dołączeniu nowych części. Nie powinny one jednak wchodzić w interakcję z mechanizmami i należy przerwać sesję, jeśli tak się stanie.
- Przykleić i na stałe przymocować wszystkie niezbędne elementy do pudełek, aby przekształcić je w funkcjonalne pudełka-zagadki.
4. Testowanie
- Umieść pudełka na platformie zgodnie z harmonogramem randomizacji.
- Umieść przynętę dla każdego zadania w odpowiednim miejscu wewnątrz pudełek (patrz Rysunek 2).
UWAGA: Dokładna lokalizacja każdej nagrody zależy od konkretnego zadania i jest widoczna na filmie. - Zamocuj pokrywki do pudełek i zabezpiecz je systemem mocowania (aby upewnić się, że osobniki nie mogą ich oderwać).
- Odseparuj pojedynczego osobnika i wprowadź go do przedziału testowego. Osobniki są badane pojedynczo, aby uniknąć zakłóceń wynikających z uczenia się społecznego.
- Umieść osobnika w pozycji startowej (tj. w punkcie w centrum platformy, który znajduje się w równej odległości od wszystkich zadań) lub umieść w pozycji startowej bodziec zachęcający (np. nagrodę), aby upewnić się, że osobnik rozpocznie badanie w tym miejscu.
- Uruchom stoper i odczekaj 20 min (czas trwania sesji), nie ingerując i nie wchodząc w interakcję z osobnikiem. Osobnik może rozwiązać tyle zadań, ile to możliwe.
- Jeśli osobnik zostanie rozproszony przez obiekty niezwiązane z aparaturą, eksperymentator może przenieść go z powrotem do pozycji startowej w arenie (jeśli jest to możliwe).
- Jeśli osobnik żywi się nagrodą przez więcej niż 3 s, zatrzymaj stoper, poczekaj do zakończenia żerowania, a następnie wznowij pomiar czasu.
UWAGA: Jest to robione, aby upewnić się, że maksymalny czas dostępny na rozwiązanie zadań nie zostanie skrócony przez czas żerowania i będzie zatem taki sam dla obu grup. - Jeśli osobnik nie wchodzi w interakcję z żadnym zadaniem w ciągu pierwszych 3 min i nie wykazuje pobudzenia, zastosuj protokół motywacyjny (patrz sekcja 5).
- Po upływie 20 min (maksymalny czas trwania jednej sesji) lub po rozwiązaniu wszystkich zadań przez uczestnika, badanie osobnika na dany dzień zostaje zakończone i może on zostać wypuszczony z powrotem do domowego środowiska.
- W kolejnym dniu testów powtórz tę procedurę.
- Kontynuuj testowanie każdego osobnika do czasu, aż przestanie on rozwiązywać jakiekolwiek nowe zadania w ciągu ostatnich pięciu sesji lub nie rozwiąże żadnego zadania w ciągu 10 kolejnych sesji.
5. Protokół motywacyjny
UWAGA: Zgodnie z powyższym opisem (krok 4.9), w przypadku braku interakcji uczestnika z jakimkolwiek zadaniem w ciągu pierwszych 3 min sesji, można zastosować protokół motywacyjny.
- Umieść trzy nagrody na górze pudełek (wybierz pudełko po lewej, w środku i po prawej stronie). Jeśli badany zacznie wchodzić w interakcję z dowolnym zadaniem 3 min po spożyciu nagród, wznowij sesję (w tym momencie rozpoczyna się 20-minutowy czas trwania).
- Jeśli tak się nie stanie, rozmieść pięć nagród wzdłuż linii dojścia (tj. siatki zbliżeniowej). Jeśli badany zacznie wchodzić w interakcję z dowolnym zadaniem 3 min po spożyciu nagród, wznowij sesję (w tym momencie rozpoczyna się 20-minutowy czas trwania).
- Jeśli tak się nie stanie, umieść pięć nagród w pozycji startowej. Jeśli badany zacznie wchodzić w interakcję z dowolnym zadaniem 3 min po spożyciu nagród, wznowij sesję (w tym momencie rozpoczyna się 20-minutowy przedział czasowy).
- Jeśli tak się nie stanie, umieść garść nagród w pozycji startowej i zakończ sesję testową na dany dzień (pozwolając jednak badanemu na spożycie nagród).
6. Analiza
- Kodowanie behawioralne
- Przed analizą nagrań wideo szczegółowo zapoznaj się z protokołem kodowania (Tabela 1) i rozważ, czy konieczne są korekty w zależności od badanego gatunku.
UWAGA: Opisy zmiennych kodowania powinny być jak najdokładniejsze, aby uniknąć różnic w kodowaniu pomiędzy poszczególnymi badaczami. - Zanotuj zdarzenia punktowe dla: liczby dotkniętych różnych zadań (TasksTouched; należy pamiętać, że maksymalna liczba dotkniętych zadań wynosi 20), liczby rozwiązanych zadań (TasksSolved), kontaktu z zadaniami z przynętą (BaitedContact) oraz kontaktu z rozwiązanymi zadaniami (SolvedContact).
- Zanotuj czasy trwania dla latencji do momentu przekroczenia przez osobnika zewnętrznej krawędzi linii siatki (LatencyGrid) oraz czasu spędzonego w obrębie siatki (GridTime).
- Przed analizą nagrań wideo szczegółowo zapoznaj się z protokołem kodowania (Tabela 1) i rozważ, czy konieczne są korekty w zależności od badanego gatunku.
- Analiza statystyczna
- Określ, czy miary zachowań skierowanych na aparat (LatencyGrid, GridTime, TasksTouched, BaitedContact, SolvedContact) są skorelowane.
- Jeśli tak, wyodrębnij główne komponenty za pomocą analizy składowych głównych przed wprowadzeniem ich do modelu jako predyktorów.
- Jeśli nie są skorelowane, wprowadź je do modelu osobno jako predyktory.
- Przeprowadź uogólniony liniowy model mieszany (GLMM) z binominalną strukturą błędu i funkcją łączącą logit36. Aby przewidzieć prawdopodobieństwo sukcesu (tj. zmienną odpowiedzi SolvedTasks), dopasuj model z maksymalną strukturą losowych nachyleń i uwzględnij losowe punkty przecięcia dla osobnika, zadania, połączonego czynnika osobnika i sesji (SessionID) oraz połączonego czynnika osobnika i zadania (Subj.Task), aby uniknąć pseudoreplikacji. Jako zmienne predyktory zastosuj interesujące porównanie (np. gatunek) oraz główne komponenty, a także wprowadź kontrolę dla sesji. Rozważ możliwe interakcje.
- Aby uniknąć ukrytego wielokrotnego testowania37, przed testowaniem poszczególnych predyktorów porównaj model z modelem pozbawionym wszystkich interesujących efektów stałych.
- Aby przetestować ogólną różnicę w trudności zadań między grupami, porównaj model (pełny) z modelem pozbawionym losowego nachylenia grupy w obrębie zadania.
Wyniki
W badaniu z wykorzystaniem Innovation Arena wzięło udział dziewiętnastu osobników: 11 papug kakadu w długoterminowej oraz 8 w krótkoterminowej niewoli (Rycina 4).
Rycina 4: Przegląd liczby zadań rozwiązanych na sesję dla każdej osoby. a) grupa terenowa, b) grupa laboratoryjna. Linie czerwone = kobieta; linie niebieskie = mężczyzna. Obiekty, którym zastosowano protokół motywacyjny ze względu na niechęć do interakcji z aparaturą, sklasyfikowano jako niemotywowane i przedstawiono na szarym tle. Wcześniej opublikowano w materiałach uzupełniających (Supplementary Information) 32. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Analiza głównych składowych (PCA) wykazała obecność dwóch komponentów o wartościach własnych przekraczających kryterium Kaisera.38 (patrz Tabela 2 (dla wyników PCA). PC1 obciążony był częstotliwością kontaktów z zadaniami, czasem spędzonym w pobliżu (tj. w obrębie siatki) zadań oraz liczbą dotkniętych zadań. Na PC2 wpływała dodatnio liczba kontaktów z zadaniami już rozwiązanymi, a ujemnie liczba dotkniętych zadań, które nie zostały rozwiązane. Takie zachowania ukierunkowane na zadania są często wykorzystywane do pomiaru motywacji (patrz12 (do przeglądu). W związku z tym w naszym modelu wykorzystaliśmy PC1 i PC2 jako ilościowe miary motywacji do interakcji z aparaturą. Razem wyjaśniały one 76,7% wariancji zachowań skierowanych ku aparaturze, a oba te parametry, podobnie jak sesja, miały istotny wpływ na prawdopodobieństwo rozwiązania zadań (PC1: estymata = 2,713, SE ± 0.588, χ2 = 28.64, p < 0,001; PC2: wartość szacowana = 0,906, SE ± 0.315, χ2 = 9.106, p = 0,003; sesja: szacunek = 1,719, SE ± 0.526, χ2 = 6.303, p = 0,001; patrz Rysunek 5; patrz Tabela 4).
Rysunek 5: Wpływ predyktorów kontrolnych na prawdopodobieństwo rozwiązania: (a) PC1, (b) PC2, (c) Sesja. Punkty przedstawiają dane obserwowane, wielkość punktów oznacza liczbę obserwacji dla każdego punktu danych, linie przerywane przedstawiają wartości dopasowane modelu, a obszary symbolizują przedziały ufności modelu. Opublikowano wcześniej w32. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Sześcioro z 19 badanych osobników otrzymało protokół motywacyjny podczas eksperymentu (Lab: 1 z 11; Field: 5 z 8). PC1 tych ptaków, które sklasyfikowaliśmy jako niemotywowane, mieściło się w zakresie od -2,934 do -2,2, natomiast dla wszystkich pozostałych osobników zmotywowanych odnotowano wartości dodatnie (Tabela 3).
Stosując przedstawioną metodę, nie stwierdzono różnic między grupami w zakresie prawdopodobieństwa rozwiązania 20 technicznych zadań z zakresu rozwiązywania problemów w ramach Innovation Arena (estymacja = −0,089, SE ± 1.012, χ2 = 0.005, p = 0.945; Rysunek 5; patrz Tabela 4 dla szacunków efektów stałych; uwzględniono wszystkie ptaki).
Porównanie post-hoc modelu z wersją uwzględniającą człon interakcji grupy z sesją (estymacja = 2,924, SE ± 0,854, χ2 = 14,461, p < 0,001) sugeruje niższą prawdopodobieństwo rozwiązania zadania w grupie terenowej w wcześniejszych sesjach, ale nie w późniejszych. Różnica ta w początkowych sesjach może wynikać z wysokiej liczby ptaków mniej lub niewykazujących motywacji w grupie terenowej (osobniki, u których testowanie przerwano zgodnie z zasadą niepowodzenia w rozwiązaniu żadnego zadania przez 10 kolejnych sesji, uczestniczyły w liczbie od 10 do 13 sesji).
Ponadto nie stwierdzono różnic między grupami w zakresie ogólnego poziomu trudności zadań (porównanie pełnego modelu z uwzględnieniem wszystkich ptaków z modelem zredukowanym, pozbawionym losowego nachylenia Grupy wewnątrz Zadania: χ2 = 7.589, df = 5, p = 0.18). Jednakże wizualne porównania ptaków, które nigdy nie wymagały próby motywacyjnej, wskazują na pewne różnice w zdolnościach w przypadku pojedynczych zadań indywidualnych (patrz np. zadanie z przyciskiem na Rysunku 6).
Rysunek 6: Obserwowane dane dla zmotywowanych osobników i wartości dopasowane modelu dla każdego zadania i grupy: Wykresy pudełkowe przedstawiają proporcję sukcesów w każdym zadaniu dla obu grup (zielony = Pole; pomarańczowy = Laboratorium). Pogrubione linie poziome wskazują wartości mediany, a pudełka obejmują zakres od pierwszego do trzeciego kwartyla dla ptaków. Wykresy pudełkowe ilustrują dane tylko dla zmotywowanych ptaków (w celu poprawy przejrzystości wizualnej). Pojedyncze obserwacje przedstawiono za pomocą punktów (większa powierzchnia wskazuje na większą liczbę obserwacji dla danego punktu danych). Czerwone linie poziome pokazują wartości dopasowane. Wartości dopasowane pochodzą z całego zbioru danych. Przedstawiono ilustracje zadań: Gryzienie (Bite, dół po lewej), Przycisk (Button, góra środek) oraz Huśtawka (Seesaw, góra po prawej). Opublikowano wcześniej w32. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Wyniki te demonstrują wykonalność przyjętej metodologii w badaniach porównawczych, nawet w przypadku zwierząt o różnych doświadczeniach i uwarunkowaniach ekologicznych. Porównanie innowacyjnych zdolności rozwiązywania problemów przy użyciu tylko jednego zadania, takiego jak zadanie z przyciskiem (Button task), mogłoby doprowadzić do błędnego wniosku, że ptaki przebywające w długoterminowej niewoli lepiej radzą sobie z rozwiązywaniem problemów. Różnica ta mogłaby wynikać z doświadczenia populacji laboratoryjnej w eksperymentach polegających na wkładaniu patyków, podczas gdy taka czynność motoryczna może być mniej istotna ekologicznie dla populacji dzikich. Podobne różnice mogą być potencjalnie bardziej wyraźne podczas porównywania różnych gatunków (patrz19). Byliśmy również w stanie zbadać, w jaki sposób motywacja wpływa na zdolność rozwiązywania problemów, jednocześnie porównując wyniki obu grup przy kontrolowaniu poziomu motywacji.
Zatem 20 problemów technicznych Areny Innowacji może być wykorzystanych do wykrywania różnic grupowych w konkretnych zadaniach, ale także do szacowania ogólnej zdolności innowacyjnej grup. W przypadku papużek goffinowskich obie grupy potrafią, t.j. mają zdolność do, odzyskiwania wielu nagród, jeśli tylko chcą, t.j. są zmotywowane do interakcji z aparaturą.
Tabela 1: Protokół kodowania zachowań: Szczegółowy opis zakodowanych zmiennych behawioralnych. Opublikowano wcześniej w32. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 2: Wyniki analizy głównych składowych: Obciążenia czynnikowe powyżej 0,40 zostały wyróżnione pogrubieniem. Opublikowano wcześniej w32. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 3: Szczegóły dotyczące obiektów i wartości zachowań ukierunkowanych na zadanie oraz głównych komponentów: Wykładniki pojawiają się, jeśli ładunki miary przekraczają 0,40 na PC. Opublikowano wcześniej w32. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 4: Wyniki efektów stałych modelu dla prawdopodobieństwa rozwiązania. Opublikowano wcześniej w32. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Plik uzupełniający: Rysunek techniczny Innovation Arena (InnovationArena.3dm). Wymiary mogą się nieznacznie różnić. Plik można otworzyć np. w 3dviewer.net, która jest bezpłatną i otwartoźródłową przeglądarką modeli 3D39. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Dyskusja
Innovation Arena to nowy protokół do testowania innowacyjnych, technicznych metod rozwiązywania problemów. Projektując zadania na Arenie Innowacji, starannie rozważyliśmy, że zadania powinny być możliwe do rozwiązania, biorąc pod uwagę szereg ograniczeń morfologicznych gatunków (np. przy użyciu dziobów, pysków, łap, pazurów lub rąk). Aby umożliwić szerszą porównywalność między gatunkami już przetestowanymi a gatunkami, które mają być badane w przyszłości, zachęcamy do korzystania z tych zadań, jeśli jest to wykonalne przy użyciu odpowiedniego modelu. Zdajemy sobie jednak sprawę, że niektóre zadania mogą wymagać dostosowania do określonych ograniczeń morfologicznych gatunku. Co najważniejsze, zadania muszą być nowatorskie dla tematów, co może wymagać nowych, alternatywnych projektów. Jedną z zalet Areny Innowacji jest to, że ze względu na liczbę różnych zadań, porównania będą nadal możliwe i pouczające, nawet jeśli niektóre zadania będą musiały zostać dostosowane lub zmienione w przyszłych badaniach.
Planując badanie, należy wziąć pod uwagę, że faza wstępna (np. projektowanie i konstruowanie aparatury) może wymagać znacznej ilości czasu. Ponadto ważne jest, aby dokładnie przyzwyczaić badanych do aparatury. Różne grupy mogą się znacznie różnić pod względem podejścia eksploracyjnego i reakcji neotycznych 40,41,42. Eliminacja (lub zmniejszenie) reakcji neofobicznych sprawi, że porównania będą bardziej wiarygodne i pozwolą określić rolę motywacji. Aby zmierzyć indywidualne pojawianie się innowacji w czasie i uniknąć społecznego uczenia się, ważne jest, aby przedmioty były testowane wielokrotnie i indywidualnie, co może być trudne w warunkach terenowych. W przypadku wielu gatunków dziko żyjące osobniki będą potrzebowały dużo czasu, aby przyzwyczaić się do nowego środowiska, obecności człowieka i interakcji oraz opracować roboczą procedurę separacji. Co więcej, ścisłe przestrzeganie harmonogramu randomizacji dla każdej osoby na sesję może nie być praktycznie możliwe. Podczas gdy kakadu trzymane w niewoli przez długi czas w naszym badaniu były szkolone, aby wchodzić do przedziału testowego, gdy zostaną wywołane swoim indywidualnym imieniem, musieliśmy być bardziej oportunistyczni w odniesieniu do tego, który osobnik wchodzi do pokoju testowego w terenie. Oprócz poziomu motywacji spotkaliśmy się z innym czynnikiem, który może wpłynąć na wyniki badania porównawczego z wykorzystaniem Areny Innowacji. Ze względu na preferencje żywieniowe i dostępność pokarmu, zastosowaliśmy różne rodzaje nagród dla obu grup, co wydłużyło czas karmienia dzikich kakadu w porównaniu z ptakami laboratoryjnymi. Uwzględniliśmy te różnice, dodając czas karmienia (jeśli przekraczał 3 s) do całkowitego czasu, w którym dana osoba była skonfrontowana z areną. Protokół ten zapewniał, że czas interakcji z areną nie został skrócony w jednej grupie ze względu na porę karmienia. Przyszłe badania powinny uwzględniać tę potencjalną kwestię i mogą mieć na celu wdrożenie tego protokołu już w fazie przyzwyczajenia.
Siła i nowatorstwo tej metody obejmuje połączenie większej różnorodności zadań, jednoczesną prezentację tych zadań, wielokrotne nagrody za spotkanie z aparaturą i wielokrotną ekspozycję na aparaturę dla każdego badanego.
Ponadto osoby są testowane, dopóki nie rozwiążą żadnych nowych zadań. W przeciwieństwie do ustalonej liczby sesji, ten maksymalny (lub asymptotyczny poziom) odkrywania rozwiązań, wraz z liczbą zadań rozwiązanych na sesję, może informować o potencjalnej adaptacji grupy do zmieniającego się środowiska.
Przykładem metody alternatywnej jest Multi Access Box (MAB), w której możliwe jest rozwiązanie zadania za pomocą czterech różnych rozwiązań, ale można uzyskać tylko jedną nagrodę za jedno spotkanie z aparaturą18 , a zatem oszacowanie wskaźnika innowacyjności w czasie jest znacznie ograniczone. Co więcej, trudności z pojedynczymi zadaniami, które mogą być specyficzne dla gatunku, mogą silnie wpływać na porównanie wyników w odniesieniu do zdolności poznawczych. Według naszej wiedzy, jednoczesna prezentacja zadań z rozwiązaniami różniącymi się motorycznie została ograniczona do maksymalnie sześciu zadań w poprzednich badaniach (Federspiel, 6-way MAB on mynah birds, dane dotychczas niepublikowane). Chociaż MAB jest bardzo przydatnym narzędziem do odkrywania technik eksploracji, uważamy, że Arena Innowacji lepiej nadaje się do porównania zdolności do innowacji. Szerszy zakres zadań, które również różnią się stopniem trudności, może dostarczyć więcej informacji na temat ogólnych kompetencji w zakresie rozwiązywania problemów technicznych29.
W naszym pierwszym badaniu z powodzeniem porównaliśmy dwie grupy tego samego gatunku, kakadu Goffina, które znacznie różniły się pod względem doświadczeń. W tym porównaniu skupiliśmy się w szczególności na pytaniu, czy długotrwała niewola wpływa na zdolności rozwiązywania problemów. Wcześniejsze badania sugerowały, że przedłużony styl życia w niewoli zwiększa te zdolności (patrz 30,43), ale bezpośrednie porównania za pomocą kontrolowanych podejść eksperymentalnych były rzadkie (ale patrz44,45). Korzystając z Areny Innowacji, byliśmy w stanie odpowiedzieć na to pytanie i nie znaleźliśmy poparcia dla efektu niewoli na ogólną zdolność Goffinów do znajdowania nowych rozwiązań, ale raczej dla wpływu na poziom motywacyjny32.
Dodatkowo, Arena Innowacji może być wykorzystana do odpowiedzi na pytania koncentrujące się na różnych aspektach innowacyjnego rozwiązywania problemów. Dalsze kroki mogłyby obejmować badania ukierunkowane na skutki rozbieżności i konwergencji. Na przykład porównania między blisko spokrewnionymi gatunkami, które różnią się ekologią (np. gatunki wyspiarskie i gatunki spoza wyspy), ale także gatunki daleko spokrewnione, takie jak papuga i przedstawiciel krukowatego lub gatunki ptaków i naczelnych, które wcześniej wykazywały podobne wyniki w indywidualnym rozwiązywaniu problemów fizycznych46. Innovation Arena została opracowana w celu porównania wielu różnych gatunków, nawet tych, które są daleko spokrewnione.
To powiedziawszy, metoda ta może być również wykorzystana do badania różnic międzyosobniczych. Na przykład można użyć wyników osobowości jako predyktorów do oszacowania ich wpływu na wskaźnik innowacji. Wierzymy, że przedstawiona metoda może być wykorzystana przez grupy badawcze badające innowacje zwierząt i ludzi i/lub wspólnie przez laboratoria specjalizujące się w badaniu różnych gatunków.
Oświadczenia
Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.
Podziękowania
Dziękujemy Stefanowi Schierhuberowi i Davidowi Langowi za pomoc w produkcji tego filmu, Christophowi Rösslerowi za pomoc przy rysunkach technicznych, oraz Poppy Lambert za korektę tego rękopisu. Publikacja została sfinansowana przez Austriacki Fundusz Naukowy (FWF; Projekt START Y01309 przyznany AA). Prezentowane badania zostały sfinansowane przez Austriacki Fundusz Naukowy (FWF; projekty P29075 i P29083 przyznane AA oraz projekt J 4169-B29 przyznany M.O.) oraz Wiedeński Fundusz Nauki i Technologii (WWTF; projekt CS18-023 przyznany AA). Ponadto, badania te były częściowo finansowane przez Austriacki Fundusz Naukowy (FWF) "DK Cognition and Communication 2": W1262-B29 [10.55776/W1262].
Materiały
WymiaryWymiaryWymiary
metalowa motylkowa ze szkła ze szkła akrylowego szkła akrylowego gwintowany szkło M8 ze akrylowego miejsce akrylowe ze szkła arylowego z tworzywa sztucznego akrylowe akrylowe akrylowe gwintowanyszkło akrylowe szkło akrylowe2x szkło akrylowe: 4cm x 1,5cm x 0,5cm szkło akrylowe: 10cm x 3cm x 0,5cm szkło akrylowe: 4cm x 1,5cm x 1cm plastikowy akrylowe akrylowe o grubości 1 cm gwintowanego 12 cmszkło akrylowe w kształcie litery Y o grubości 1 cm akrylowego toaletowy akryloweotwór ze akrylowego wideo
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| drewniana platforma | Wymiary: drewniana półkola, promień ok. 1,5 m | ||
| SYSTEM MOCOWANIA | |||
| 5 x nakrętka | Wymiary: M8 | ||
| 5 x pręt | (ewentualnie z profilem U) | ||
| 5 x pręt | gwintowanyWymiary: M8; długość: 25cm | ||
| 5 x nakrętka | Wymiary: | ||
| M8PUZZLE PUDEŁKA BEZ CZĘŚCI FUNKCYJNYCH | |||
| 20 x szkło akrylowe tył | Wymiary: 17cm x 17,5cm x 0,5cm | ||
| 20 x podstawa | ze szkła akrylowego4 otwory na około 2cm z każdej strony Wymiary: trapez: 17,5cm (tył) x 15cm (przód) x 15cm (boki); Grubość 1 cm | ||
| 20 x front | akrylowego Fronty ze szkła akrylowego muszą być cięte inaczej dla każdego pudełka na puzzle (patrz rysunek) Wymiary< / mocny>: 17 cm x 15 cm x 0,5 cm | ||
| 20 x pokrywka | wycięta 0,5 cm na krawędziach dla lepszego dopasowania Wymiary: kształt trapezu: 18,5 cm x 16 cm x 16 cm x 1 cm (gruby) | ||
| 40 x bok | Wymiary< / mocny>: 17 cm x 16 cm x 0,5 cm | ||
| 80 x mała śruba | do mocowania podstaw do platformy (4 na podstawę) | ||
| < mocny> CZĘŚCI DLA KAŻDEGO MECHANIKA NA ZADANIE | |||
| do montażu części użyj rysunku technicznego InnovationArena.3dm | można załadować np. do 3dviewer.net, który jest darmową przeglądarką modeli 3D o otwartym kodzie źródłowym. Repozytorium GitHub: https://github.com/kovacsv/Online3DViewer; skontaktuj się z autorami, jeśli potrzebujesz innego | ||
| formatuTASK TWIST | |||
| 5x mała nakrętka | do mocowania szkła (dziurkacza) i kostki ze szkła akrylowego do pręta gwintowanego | ||
| szkło | akryloweWymiary: 2cm x 2cm x 1cm | ||
| tektura skośna | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) plastikowy | ||
| kieliszek | Wymiary: wysokość: 5cm; średnica obręczy: 4,5cm; średnica podstawy: 3cm | ||
| cienki pręt | Wymiary: długość: ok. 10cm | ||
| PRZYCISK ZADANIA | |||
| 2x nakrętka | przymocowana do pręta; przyklej nakrętkę zewnętrzną do pręta Wymiary: | ||
| akrylowe | V-cut ułatwiający przesuwanie pręta Wymiary: 4cm x 3cm x 1cm (0,5cm V-cut w środku) | ||
| tektura skośna | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) | ||
| pręt gwintowany | Wymiary: M8, długość: 5cm | ||
| PÓŁKA | |||
| szkła | Wymiary: 5cm x 4cm x 0,3cm | ||
| dolny ze szkła akrylowego | Wymiary< / mocny>: 5 cm x 4 cm x 1 cm | ||
| bok szkła akrylowego 1 | Wymiary< / mocny>: 4 cm x 3 cm x 0,5 cm | ||
| bok ze szkła akrylowego 2 | Wymiary< / mocny>: 4,5 cm x 3 cm x 0,5 cm | ||
| cienkie plastikowe wiadro | jedna strona odcięta, aby dopasować Wymiary: średnica: ok. 4,5 cm; wysokość: 1cm | ||
| kartonowy skośny | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) | ||
| ZADANIE SLIT | do sięgnięcia: 2 cm | ||
| wysokości-zalecane | : dodaj małą plastikową barierę za nagrodą, aby nie można było jej wepchnąć dalej do pudełka | ||
| KLIPS ZADANIOWY | |||
| 2x szkło | Wymiary: 1cm x 1cm x 2cm | ||
| tektura skośna | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) | ||
| kołek | Wymiary: długość: ok. 6 cm | ||
| cienki pręt | gwintowanyWymiary: długość: ok. 6 cm | ||
| MŁYNEK ZADANIOWY | |||
| 2x trójkąt | Wymiary: 10cm x 7,5cm x 7,5cm; grubość: 1cm | ||
| 2x krążek | Wymiary: średnica: 12cm | ||
| 4x mała nakrętka | do Przystawka | ||
| 7x szkło | Wymiary: 4,5 cm x 2 cm, 0,5 cm | ||
| szkło akrylowe długie | ustawienie młynka z dłuższym szkłem akrylowym dotykającym dolnej połowy frontu (w ten sposób młyn może obracać się tylko w jednym kierunku) Wymiary: 6,5 cm x 2 cm, | ||
| cienki pręt | gwintowany 0,5 cmWymiary: długość: ok. 4cm | ||
| drewniany cylinder | Wymiary: średnica: 2cm | ||
| ZADANIE SZWEDZKI | |||
| 2x szkło | Wymiary: 2cm x 1cm x 1cm | ||
| 4x mała nakrętka | do mocowania | ||
| szkło | Wymiary: 10cm x 2cm x 1cm | ||
| tektura skośna | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) | ||
| cienki pręt | Wymiary: długość: ok. 7cm | ||
| drewniany cylinder | Wymiary: średnica: 2cm, odcięty skośnie; najdłuższa część: 7cm, najkrótsza część: 5cm | ||
| ŁOPATA ZADANIOWA | |||
| akrylowe | Wymiary: 20cm x 2cm x 1cm | ||
| szkło | Wymiary: 7,5cm x 2cm x 1cm | ||
| akrylowe | Wymiary: 5cm x 1cm x 1cm | ||
| mały zawias | |||
| ZADANIOWY HUŚTAWKA | |||
| 4x nakrętka | Wymiary: M8 | ||
| szkło | Wymiary: 7,5cm x 5cm x 1cm | ||
| tektura skośna | Wymiary: trapez: 17,5cm (tył) x 15cm (przód) x 17cm (boki) | ||
| sznurki sznurkowe | Wymiary: 2x ok. 11cm | ||
| cienkie gięte plastikowe | wiadro do przechowywania nagrody; umieszczone na skośnym | ||
| pręcie | gwintowanymWymiary: M8; długość: 7cm | ||
| ZADANIOWY SEESAW | |||
| 2x szkło akrylowe | Wymiary: 10cm x 1,5cm x 0,5cm | ||
| mały zawias | |||
| DESKA ZADANIOWA | |||
| kartonowy skośny | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) | ||
| cienka blacha | wygięta ok. 1cm wewnątrz pudełka Wymiary: 6,5cm x 3cm | ||
| MISECZKA ZADANIOWA | |||
| kieliszek | Wymiary: wysokość: 5cm; średnica obręczy: 4,5; średnica podstawy: 3cm | ||
| TASK FLIP-BOX | |||
| 2x szkło akrylowe trójkątny | Wymiary: 7cm x 5cm x 5cm; grubość: 0,5cm | ||
| 2x szkło akrylowe | Wymiary: 4,5cm x 5cm x 0,5cm | ||
| 2x szkło | Wymiary: 7cm x 1cm x 1cm | ||
| mały zawias< | |||
| mocny>TASK SLIDE | |||
| 4x szkło | Wymiary: 15cm x 1cm x 0,5cm | ||
| drzwi ze szkła akrylowego | Wymiary: 6cm x 6cm x 0,5cm | ||
| ZADANIE DJ | |||
| 2x mała nakrętka | do mocowania | ||
| szkła | akrylowego taka sama jak podstawa skrzynki Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 15 cm (boki); plastikowy krążek | ||
| Wymiary: średnica cienkiego | |||
| pręta | Wymiary: długość: ok. 3cm | ||
| ZADANIOWY DRUT | |||
| akrylowe | Wymiary: 9,5 cm x 9,5 cm x 0,5 cm | ||
| szkło akrylowe | Wymiary: 12cm x 2cm x 1cm | ||
| 2x mały drut zawiasu | |||
| ze spinacza | |||
| TASK GAŁĄZKA | |||
| 2x mały zawias | |||
| szkło | Wymiary: 5cm x 1cm | ||
| tektura skośna | Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 17 cm (boki) | ||
| biały karton | Wymiary: 13cm x 4cm | ||
| Gałązka | Wymiary: długość: ok. 14cm | ||
| POKROWIEC ZADANIOWY | |||
| szkło akrylowe | tak samo jak podstawy skrzynek Wymiary: trapez: 17,5 cm (tył) x 15 cm (przód) x 15 cm (boki); cienki | ||
| plastik | Wymiary: średnica: 5cm | ||
| ZADANIOWY GRYZIENIE | zalecany: przyklej taśmę po bokach platformy, aby nagroda nie spadła | ||
| 2-3 spinacze do papieru | |||
| 2x wycięcie ze schowka | Wymiary: 10cm x 3cm | ||
| otwór ze szkła | w środku Wymiary: 5cm x 3cm x 1cm | ||
| papier | |||
| SZUFLADA | |||
| 2x szkło akrylowe | Wymiary: 5cm x 2,5cm x 0,5cm 2x | ||
| szkło | Wymiary: 4cm x 3cm x 1cm | ||
| szkła | ok. 2 cm od przodu Wymiary: 5cm x 5cm x 1cm | ||
| INNY MATERIAŁ | |||
| szerokokątna kamera |
Bibliografia
- Fisher, J. The opening of milkbottles by birds. British Birds. 42, 347-357 (1949).
- Kummer, H., Goodall, J. Conditions of innovative behaviour in primates. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences. 308 (1135), 203-214 (1985).
- Tebbich, S., Griffin, A. S., Peschl, M. F., Sterelny, K. From mechanisms to function: an integrated framework of animal innovation. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 371 (1690), 20150195(2016).
- Reader, S. M., Laland, K. N. Social intelligence, innovation, and enhanced brain size in primates. Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (7), 4436-4441 (2002).
- Reader, S. M., Laland, K. N. Primate innovation: Sex, age and social rank differences. International Journal of Primatology. 22 (5), 787-805 (2001).
- Lefebvre, L., Whittle, P., Lascaris, E., Finkelstein, A. Feeding innovations and forebrain size in birds. Animal Behaviour. 53 (3), 549-560 (1997).
- Lefebvre, L., et al. Feeding innovations and forebrain size in Australasian birds. Behaviour. 135 (8), 1077-1097 (1998).
- Timmermans, S., Lefebvre, L., Boire, D., Basu, P. Relative size of the hyperstriatum ventrale is the best predictor of feeding innovation rate in birds. Brain, Behavior and Evolution. 56 (4), 196-203 (2000).
- Ducatez, S., Clavel, J., Lefebvre, L. Ecological generalism and behavioural innovation in birds: technical intelligence or the simple incorporation of new foods. Journal of Animal Ecology. 84 (1), 79-89 (2015).
- Sol, D., Lefebvre, L., Rodríguez-Teijeiro, J. D. Brain size, innovative propensity and migratory behaviour in temperate Palaearctic birds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 272 (1571), 1433-1441 (2005).
- Sol, D., Sayol, F., Ducatez, S., Lefebvre, L. The life-history basis of behavioural innovations. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 371 (1690), 20150187(2016).
- Griffin, A. S., Guez, D. Innovation and problem solving: A review of common mechanisms. Behavioural Processes. 109, Pt. B 121-134 (2014).
- Laumer, I. B., Bugnyar, T., Reber, S. A., Auersperg, A. M. I. Can hook-bending be let off the hook? Bending/unbending of pliant tools by cockatoos. Proceedings of the Royal Society B. Biological Sciences. 284 (1862), 20171026(2017).
- Rutz, C., Sugasawa, S., Vander Wal, J. E. M., Klump, B. C., St Clair, J. J. H. Tool bending in New Caledonian crows. Royal Society Open Science. 3 (8), 160439(2016).
- Weir, A. A. S., Kacelnik, A. A New Caledonian crow (Corvus moneduloides) creatively re-designs tools by bending or unbending aluminium strips. Animal Cognition. 9 (4), 317-334 (2006).
- Herrmann, E., Hare, B., Call, J., Tomasello, M. Differences in the cognitive skills of bonobos and chimpanzees. PloS One. 5 (8), 12438(2010).
- Herrmann, E., Call, J., Hernández-Lloreda, M. V., Hare, B., Tomasello, M. Humans have evolved specialized skills of social cognition: The cultural intelligence hypothesis. Science. 317 (5843), 1360-1366 (2007).
- Auersperg, A. M. I., Gajdon, G. K., von Bayern, A. M. P. A new approach to comparing problem solving, flexibility and innovation. Communicative & Integrative Biology. 5 (2), 140-145 (2012).
- Auersperg, A. M. I., von Bayern, A. M. P., Gajdon, G. K., Huber, L., Kacelnik, A. Flexibility in problem solving and tool use of Kea and New Caledonian crows in a multi access box paradigm. PLoS One. 6 (6), 20231(2011).
- Daniels, S. E., Fanelli, R. E., Gilbert, A., Benson-Amram, S. Behavioral flexibility of a generalist carnivore. Animal Cognition. 22 (3), 387-396 (2019).
- Johnson-Ulrich, L., Holekamp, K. E., Hambrick, D. Z. Innovative problem-solving in wild hyenas is reliable across time and contexts. Scientific Reports. 10 (1), 13000(2020).
- Johnson-Ulrich, L., Johnson-Ulrich, Z., Holekamp, K. Proactive behavior, but not inhibitory control, predicts repeated innovation by spotted hyenas tested with a multi-access box. Animal Cognition. 21 (3), 379-392 (2018).
- Williams, D. M., Wu, C., Blumstein, D. T. Social position indirectly influences the traits yellow-bellied marmots use to solve problems. Animal Cognition. 24 (4), 829-842 (2021).
- Cooke, A. C., Davidson, G. L., van Oers, K., Quinn, J. L. Motivation, accuracy and positive feedback through experience explain innovative problem solving and its repeatability. Animal Behaviour. 174, 249-261 (2021).
- Huebner, F., Fichtel, C. Innovation and behavioral flexibility in wild redfronted lemurs (Eulemur rufifrons). Animal Cognition. 18 (3), 777-787 (2015).
- Godinho, L., Marinho, Y., Bezerra, B. Performance of blue-fronted amazon parrots (Amazona aestiva) when solving the pebbles-and-seeds and multi-access-box paradigms: ex situ and in situ experiments. Animal Cognition. 23 (3), 455-464 (2020).
- Bouchard, J., Goodyer, W., Lefebvre, L. Social learning and innovation are positively correlated in pigeons (Columba livia). Animal Cognition. 10 (2), 259-266 (2007).
- Griffin, A. S., Diquelou, M., Perea, M. Innovative problem solving in birds: a key role of motor diversity. Animal Behaviour. 92, 221-227 (2014).
- Webster, S. J., Lefebvre, L. Problem solving and neophobia in a columbiform-passeriform assemblage in Barbados. Animal Behaviour. 62 (1), 23-32 (2001).
- Haslam, M. 34;Captivity bias" in animal tool use and its implications for the evolution of hominin technology. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 368 (1630), 20120421(2013).
- Lambert, M. L., Jacobs, I., Osvath, M., von Bayern, A. M. P. Birds of a feather? Parrot and corvid cognition compared. Behaviour. , 1-90 (2018).
- Rössler, T., et al. Using an Innovation Arena to compare wild-caught and laboratory Goffin´s cockatoos. Scientific Reports. 10 (1), 8681(2020).
- Laumer, I. B., Bugnyar, T., Auersperg, A. M. I. Flexible decision-making relative to reward quality and tool functionality in Goffin cockatoos (Cacatua goffiniana). Scientific Reports. 6, 28380(2016).
- Friard, O., Gamba, M. BORIS: a free, versatile open-source event-logging software for video/audio coding and live observations. Methods in Ecology and Evolution. 7 (11), 1325-1330 (2016).
- R. Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. , (2020).
- McCullagh, P., Nelder, J. A. Generalized linear models. Monographs on Statistics and Applied Probability. , (1989).
- Forstmeier, W., Schielzeth, H. Cryptic multiple hypotheses testing in linear models: overestimated effect sizes and the winner's curse. Behavioral Ecology and Sociobiology. 65 (1), 47-55 (2011).
- Kaiser, H. F. The application of electronic computers to factor analysis. Educational and Psychological Measurement. 20 (1), 141-151 (1960).
- Kovacs, V. Online 3D Viewer. , Available from: https://github.com/lovacsv/Online3DViewer (2021).
- Greenberg, R. S., Mettke-Hofmann, C. Ecological aspects of neophobia and neophilia in birds. Current Ornithology. 16, 119-169 (2001).
- Mettke-Hofmann, C., Winkler, H., Leisler, B. The Significance of Ecological Factors for Exploration and Neophobia in Parrots. Ethology. 108 (3), 249-272 (2002).
- O'Hara, M., et al. The temporal dependence of exploration on neotic style in birds. Scientific Reports. 7 (1), 4742(2017).
- Chevalier-Skolnikoff, S., Liska, J. O. Tool use by wild and captive elephants. Animal Behaviour. 46 (2), 209-219 (1993).
- Benson-Amram, S., Weldele, M. L., Holekamp, K. E. A comparison of innovative problem-solving abilities between wild and captive spotted hyaenas, Crocuta crocuta. Animal Behaviour. 85 (2), 349-356 (2013).
- Gajdon, G. K., Fijn, N., Huber, L. Testing social learning in a wild mountain parrot, the kea (Nestor notabilis). Animal Learning and Behavior. 32 (1), 62-71 (2004).
- Shettleworth, S. J. Cognition, Evolution, and Behavior. , Oxford University Press. (2009).
Przedruki i uprawnienia
