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Problem solving and tool use in ravens and carrion crows
Theresa Matzinger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Verhaltens-, Neuro- und Kognitionsbiologie
Betreuer*in
Thomas Bugnyar
DOI
10.25365/thesis.37282
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30432.60428.197254-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Innovativer und flexibler Gebrauch von Werkzeugen sowie andere Fähigkeiten zur Problemlösung im technischen Bereich legen technische Intelligenz und das Verstehen von Kausalzusammenhängen nahe. Aus diesem Grund werden diese Verhaltensweisen bei Tieren häufig als Zeichen von hohen kognitiven Fähigkeiten gedeutet. Der genaue Zusammenhang von Problemlöseverhalten und kausalem Verständnis ist jedoch noch nicht vollständig geklärt.
Vorliegende Arbeit versucht, diesen Zusammenhang empirisch zu untersuchen, indem die Fähigkeiten zur technischen Problemlösung von Kolkraben (Corvus corax) und Aaskrähen (Corvus corone) getestet werden. Für diese zwei Arten gibt es kaum Nachweise von Werkzeuggebrauch in freier Wildbahn. Sollten Raben und Krähen trotzdem in der Lage sein, technische Probleme mit Hilfe von Werkzeugen zu lösen, weist dies darauf hin, dass Problemlösefähigkeiten im technischen Bereich keine domänenspezifischen kognitiven Leistungen sind, die sich zum Werkzeuggebrauch per se entwickelten, sondern das Resultat allgemeiner Intelligenz.
Aus diesem Grund wurde in einem ersten Schritt untersucht, ob Raben und Krähen Steine innovativ als Werkzeuge zur Lösung eines technischen Problems einsetzen. Dazu wurde getestet, ob die Vögel spontan und ohne jegliche Vorerfahrung mit der Testapparatur Steine durch eine Röhre in eine transparente Box fallen ließen, wodurch eine Plattform kollabierte und eine Belohnung freigesetzt wurde. In weiterer Folge wurde getestet, wie verschiedene Arten der Vorerfahrung mit den funktionellen Eigenschaften der Testapparatur die Leistungen der Vögel beeinflussen. Hierfür bekamen jene Tiere, die mit den Steinen nicht erfolgreich waren, die Chance, die funktionellen Eigenschaften der Box auf verschiedene Arten zu erkunden. Eine Testgruppe konnte die Plattform durch ein verkürztes Rohr direkt mit dem Schnabel von oben hinunterdrücken. Eine zweite Testgruppe konnte die Plattform mit einer Schnur von unten aus der Verankerung lösen und herunterziehen. Nach dieser Vorerfahrung mit der Box und dem Kollabieren der Plattform wurden die Vögel erneut mit den Steinen getestet. In einem weiteren Testschritt wurde untersucht, ob die Vögel einen Transfer zwischen verschiedenen Werkzeugen, nämlich Steinen und Stäbchen, machen.
Die Ergebnisse zeigen, dass vier von acht Krähen und einer von zehn Raben Steinwerkzeuge verwendeten ohne sie jemals zuvor in Experimenten benutzt zu haben. Die verbleibenden Krähen konnten sowohl die Vorerfahrung durch Hinunterdrücken als auch jene durch Herunterziehen der Plattform dazu nutzen, einen Transfer zur Benutzung der Steinwerkzeuge zu machen. Dies impliziert, dass diese Krähen etwas über die technischen Eigenschaften der Box lernten. Im Gegensatz dazu waren die verbleibenden Raben trotz ausgedehnten Möglichkeiten zur Erkundung der Box weder im Hinunterdrücken noch im Hinunterziehen der Plattform erfolgreich. In weiterer Folge machten alle Vögel, die mit den Steinen erfolgreich waren, auch Versuche, die Stäbchen ins Rohr zu stecken. Darüber hinaus zeigten sich in den Experimenten Unterschiede in der Motivation der Raben und Krähen. Diese Unterschiede deuten darauf hin, dass die Krähen eher dazu geneigt waren, Werkzeuge zu benutzen, während die Raben die technischen Aufgaben eher mit physischer Kraft zu lösen versuchten.
Die Resultate belegen, dass sowohl Raben als auch Krähen spontan Steine in eine Testapparatur fallen lassen können und weisen darauf hin, dass einige Krähen den Mechanismus der Apparatur und die dahinterliegenden Kausalzusammenhänge verstanden haben. Dies unterstützt die Annahme, dass auch Vogelarten, die in freier Wildbahn keine Werkezuge benutzen, hohe technisch-kognitive Fähigkeiten besitzen können.
Abstract
(Englisch)
Innovative and flexible tool use as well as other technical problem solving skills are frequently regarded as indicators of advanced cognitive abilities because they suggest technical intelligence and causal reasoning. However, this assumed connection of problem solving and causal reasoning is not yet fully resolved.
The present study seeks to empirically investigate this supposed relationship by studying technical problem solving and tool use in common ravens (Corvus corax) and carrion crows (Corvus corone). Tool use has hardly been reported for these two species in the wild. Therefore, if ravens and carrion crows can solve tool related problems, this might suggest that tool use abilities result from domain-general cognitive capacities rather than from domain-specific cognitive skills that have evolved for tool use per se.
At first, the study examined if captive ravens and crows innovatively and flexibly used stone tools to solve a technical problem solving task. For this purpose, we tested if the birds spontaneously dropped stones through an open tube into a transparent box causing a platform to collapse and gaining a food reward. Thereafter, we investigated how different kinds of pre-experience with the functional characteristics of the box influenced the subjects’ stone dropping performance. Therefore, one test group could release the platform by directly pushing it down from above though a shortened tube with the beak. Another test group received experience in collapsing the platform by pulling a string from below. Thereafter, the birds’ stone-dropping performance was re-tested. In a third step, we examined if the birds made a transfer between different tools and could use sticks instead of stones to collapse the platform.
The results showed that four out of eight crows and one out of ten ravens used stone tools without having ever applied them in experimental settings before. The remaining crows could use the experience of both pushing and pulling to make a transfer to dropping stones, which implies that they had learned something about the respective physical properties of the box. In contrast, the remaining ravens were neither successful in pushing nor in pulling the platform down, even after extensive possibilities to explore the box. All birds that had been successful with the stones also attempted to insert sticks into the tube. For some test conditions, the experiment revealed motivational differences between the ravens and crows, which suggest that the ravens rather tried to solve technical tasks with physical force, whereas the crows rather tended to apply the tools.
The study shows that both ravens and crows can spontaneously drop stone tools into an apparatus. Furthermore, it indicates that some of the crows may have some appreciation of causalities underlying the task, which supports the assumption that tool use in the wild is no prerequisite for an advanced technical intelligence and physical cognition.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Tool use Causal understanding Problem solving Technical intelligence Ravens Crows
Schlagwörter
(Deutsch)
Werkzeuggebrauch Kausalverständnis Problemlöseverhalten Technische Intelligenz Raben Krähen
Autor*innen
Theresa Matzinger
Haupttitel (Englisch)
Problem solving and tool use in ravens and carrion crows
Paralleltitel (Deutsch)
Problemlöseverhalten und Werkzeuggebrauch von Kolkraben und Aaskrähen
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
35 S. : graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Bugnyar
Klassifikation
42 Biologie > 42.66 Ethologie
AC Nummer
AC12281943
Utheses ID
33043
Studienkennzahl
UA | 066 | 878 | |