Wie das Studium der (Roboter-)Navigation von Tauben meine Meinung über ihren Intellekt veränderte

Die Fahrradinfrastruktur in den Niederlanden ist fantastisch und die Radfahrer in meiner Heimatstadt Utrecht wären ohne eines die glücklichsten der Welt gewesen: Tauben.

In einem Moment radeln Sie in der Sonne mit einer kühlen Brise im Gesicht und im nächsten Moment bremsen Sie und schleudern. Eine Taube lief lässig über deinen Weg und schien sich der Gefahr, in der sie schwebte, nicht bewusst zu sein. Als ich aufwuchs, habe ich mich oft gefragt, wie dumm es sein muss, blind in den Verkehr zu laufen. Viele Jahre später war ich erneut verwirrt über die Intelligenz von Tauben, dieses Mal jedoch in einem neuen Artikel in der Zeitschrift Biologie-PLOS über kollektive Intelligenz und Flugbahnen.

Obwohl diese Forschung im Allgemeinen darauf hindeutet, dass meine Vorurteile richtig sein könnten, deuten einige Details der Ergebnisse meiner neuen Studie darauf hin, dass Tauben möglicherweise schlauer sind, als ich ihnen zugetraut hatte.

Vor einigen Jahren, als ich von der Intelligenz der Tauben noch unbeeindruckt war, stieß ich auf eine 2017 veröffentlichte Forschungsarbeit der Biologen Takao Sasaki und Dora Biro. Ihre Studie zeigte, wie Tauben nach Hause zurückkehren, wenn sie von einem bestimmten Ort freigelassen werden. Zunächst finden die Vögel einen etwas umständlichen Weg. Dann schienen sie sich bei jedem weiteren Ausflug an genau denselben Weg zu erinnern und ihn zu reproduzieren.

Aber Sasaki und Biro zeigten, dass ihr neuer Weg etwas effektiver war, wenn sie naive Tauben mit erfahreneren Tauben paarten. Über mehrere Generationen hinweg ersetzten Forscher den erfahreneren Vogel eines Paares durch einen naiven Vogel. Während stabile Paare immer wieder dieselben Wege (mehr Umwege) wählten, rückte der Generationswechsel jede Generation etwas näher an den direktesten Weg von A nach B heran.

Einige Wissenschaftler haben dies als Beispiel für eine kumulative Kultur angesehen. Es handelt sich um ein neues Verhalten, das durch soziales Lernen auf andere übertragen wird, die Leistung verbessert und im Laufe der Zeit wiederholt wird, um sequenzielle Verbesserungen zu erzielen. Dieses letztere Konzept ist in der Psychologie auch als Ratsche bekannt.

Ob die kumulative Kultur der Tauben mit unserer übereinstimmt, bleibt unter Wissenschaftlern Gegenstand heftiger Debatten. Ich interessierte mich jedoch für diese Tauben und ihre kumulativen Kursverbesserungen und wollte wissen, wie es ihnen ging. Sasaki und Biro schlugen vor, dass die Vögel Informationen bündeln und ihre Leistung bewerten könnten.

Andererseits habe ich mich gefragt, ob es einen Weg zu kumulativen Routenverbesserungen geben könnte, der keinen Intellekt erfordert. Ich wandte mich der Computersimulation zu und entwickelte ein vereinfachtes Modell der Vogelnavigation. Ich wollte Robotertauben erschaffen, die ohne komplizierte Kommunikation oder Denkweise Routenverbesserungen zeigen können.

Das Robotertaubenmodell bestand aus vier Komponenten. Tauben wissen dank der Sonne und des Erdmagnetfelds ungefähr, wo ihr Zuhause ist (wir wissen das, weil Menschen Magnete auf die Köpfe von Tauben geklebt haben, was ihre Navigation gestört hat). Sie scheinen auch gerne zusammen zu fliegen, und die Ausrichtung ihrer Bewegungsrichtung ist ein entscheidender Teil des Herdenverhaltens. Das dritte Element war der Routenspeicher. Wenn die Tauben von derselben Stelle freigelassen werden, nehmen sie denselben Weg nach Hause und nutzen dabei offenbar Orientierungspunkte auf dem Weg. Schließlich sind ihre Flugbahnen tendenziell kontinuierlich. Dies verringert das Risiko scharfer, abrupter Kurven und verhindert unregelmäßige Muster.

Genau wie Sasaki und Biro es mit echten Tauben gemacht haben, lasse ich meine Robotertauben alleine, zu zweit und mit Generationswechsel „fliegen“. Mit jeder Generation wurde der erfahrenste Roboter durch einen naiven Roboter ersetzt. Obwohl es sich um stark vereinfachte Versionen von Tauben handelte (ohne Kommunikation oder Denken), flogen die Roboter erfolgreich von Punkt A nach Punkt B, merkten sich eigenwillige Wege und zeigten kumulative Verbesserungen.

Das Coole an Computermodellen ist, dass man sie zerlegen kann, um zu sehen, wie sie funktionieren. Indem ich die Parameter der Roboter modifizierte, konnte ich die Bedingungen zeigen, unter denen Paare mit Generationswechsel im Allgemeinen diejenigen in einer Kontrollbedingung (ohne Generationen) übertrafen. Ich konnte auch jede der Komponenten deaktivieren, um zu zeigen, dass Zielrichtung, soziale Nähe und Routengedächtnis notwendig waren, damit kumulative Routenverbesserungen entstehen konnten.

Die letzte Frage war, warum die Piegons in Sasakis und Biros Studie weiterhin effizientere Routen fanden. Dies ist teilweise offensichtlich. Jede neue, naive Robotertaube könnte von ihrem erfahreneren Kollegen einen etablierten Weg lernen. Dies erklärt jedoch nicht, warum sich die Routen verbessert haben. Es stellt sich heraus, dass die naiven Tauben den erfahrenen Tauben hier tatsächlich geholfen haben.

Sie hatten keinen vorgefassten Weg, dem sie folgen sollten, aber sie wussten ungefähr, wo das Ziel lag. Dadurch war es etwas wahrscheinlicher, dass sie vom Kurs in Richtung Ziel abkamen, was den Weg des neuen Paares leicht verzerrte und ihn etwas effizienter machte.

Die Studie zeigte, dass es über Generationen hinweg zu kumulativen Routenverbesserungen kommen kann, wenn es an Kommunikation oder komplexem Denken mangelt. Dies basiert auf der ungefähren Vorstellung der Tauben, wo sich das Ziel befindet, ihrer Erinnerung an vergangene Routen und ihrer Tendenz, zusammenzuhalten.

Bedeutet das, dass Tauben wirklich dumm sind?

Mein Modell erzeugte Pfade, die den Taubendaten von Sasaki und Biro ähnelten, und zeigte, dass Vögel auf dumme Weise funktionieren können. Allerdings variierten die Schätzungen der Modellparameter stark. Sie unterschieden sich auch geringfügig, wenn die Tauben alleine, in stabilen Paaren oder bei einem Generationswechsel flogen.

Das bedeutet, dass Tauben keine Automaten sind: Jeder Vogel verhält sich anders und hat sich möglicherweise sogar an die Umstände angepasst. Obwohl das Verhalten der Tauben grundsätzlich mit dem des Modells übereinstimmt, können sie auch intelligente Dinge tun, die das Modell nicht erfasst.

Ein Beispiel hierfür findet sich in einer Studie des Wissenschaftsingenieurs Gabriele Valentini und Kollegen aus dem Jahr 2021, die Daten von Sasaki und Biro verwendet. Er analysierte, wer bei Paaren naiver und erfahrener Tauben die „Führung“ übernimmt. Sie fanden heraus, dass die Paarnavigation überraschend demokratisch ist, da sich sowohl naive als auch erfahrene Tauben an der Erkundung beteiligen, um ihre Route zu verbessern.

Dies scheint durchaus eine Form der Intelligenz zu sein, auch wenn diese neuen Routen manchmal versehentlich einen Radweg kreuzen.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.