The relationship between a feather ornament and cognitive abilities in swamp sparrows

In der Wildnis stehen Tiere oft vor einer schwierigen Entscheidung bei der Partnerwahl. Sie müssen einen Partner wählen, der gesund, stark und in der Lage ist, Nachkommen aufzuziehen, aber sie können nicht direkt in den Verstand eines anderen Vogels blicken, um dessen Intelligenz zu messen. Die kognitive Fähigkeit oder die Frage, wie gut ein Tier lernt und Probleme löst, ist ein verborgenes Merkament, das große Vorteile bieten kann, wie etwa das leichtere Auffinden von Nahrung oder die Anpassung an neue Gefahren. Da diese Intelligenz unsichtbar ist, haben sich Wissenschaftler lange gefragt, ob Tiere andere sichtbare Signale als Abkürzung nutzen. Ein zuverlässiges Signal muss ehrlich sein, was bedeutet, dass es für ein schwaches oder krankes Tier zu kostspielig ist, es vorzutäuschen. Wenn eine leuchtende Feder oder ein komplexer Gesang viel Energie oder spezifische Nährstoffe erfordert, könnte dies einem potenziellen Partner signalisieren, dass der Vogel in ausgezeichneter körperlicher Verfassung ist. Eine ganz bestimmte Art von Pigment, bekannt als Pheomelanin, erzeugt rötlich-braune Farben in den Federn. Dieses Pigment wird aus einer Aminosäure namens Cystein aufgebaut, die auch essenziell für den Aufbau des Gehirns und dessen Schutz vor Schäden ist. Diese gemeinsame biologische Ressource schafft einen potenziellen Zielkonflikt: Ein Vogel muss sich möglicherweise entscheiden, ob er sein Cystein verwendet, um eine brillante rote Kopfplatte zu entwickeln oder um einen schärferen Verstand aufzubauen.

Forscher gingen die Untersuchung dieser Idee mit dem Sumpfspatz an, einem kleinen Singvogel, der in Feuchtgebieten in ganz Nordamerika vorkommt. Männliche Sumpfspatzen tragen eine markante Kappe auf ihren Köpfen, die aus rot-braunen Federn gemischt mit schwarzen besteht. Die Größe dieser Kappe und wie rot sie erscheint, variieren von Vogel zu Vogel. Um zu testen, ob diese visuellen Merkmale uns etwas über die Gehirnleistung des Vogels verraten, fing ein Team von Wissenschaftlern männliche Spatzen in Pennsylvania ein und brachte sie in ein Labor an der Duke University. Dort massen sie den exakten Rotton der Kappe jedes Vogels und berechneten die gesamte Fläche, die von den roten Federn bedeckt war. Anschließend unterzogen sie die Vögel einer Reihe von geistigen Herausforderungen, die darauf ausgelegt waren, verschiedene Arten des Denkens zu testen. Diese Tests beinhalteten das Erlernen des Öffnens einer neuen Art von Nahrungsbehälter, das Erinnern daran, wo Nahrung in einer bestimmten Ecke eines Käfigs versteckt war, das Erlernen einer Assoziation zwischen einer Farbe und einer Belohnung und anschließend das Verlernen dieser Regel, wenn die Farben gewechselt wurden. Sie testeten auch, wie schnell ein Vogel sich selbst daran hindern konnte, in ein durch ein klares Rohr sichtbares Leck zu picken – ein Maß für die Selbstkontrolle.

Die Ergebnisse lieferten ein komplexes Bild, in dem die Rötung und die Größe der Kappe nicht auf eine einzige, allgemeine Intelligenz hindeuteten. Stattdessen hing die Leistung der Vögel stark von der spezifischen Art der Aufgabe ab, der sie gegenüberstanden. Vögel mit größeren und rötlicheren Kappen neigten dazu, besser darin zu sein, Nahrung auf neue Arten zu finden und räumliche Orte zu erinnern, was darauf hindeutet, dass sie gut darin sind, ihre Umgebung zu erkunden und zu navigieren. Diese Vögel schnitten jedoch schlechter beim Test der Selbstkontrolle ab, da sie länger brauchten, um zu lernen, wie sie eine instinktive Reaktion unterdrücken können, um Nahrung aus einem klaren Rohr zu erhalten. Dies deutet darauf hin, dass das mit einer leuchtend roten Kappe verbundene mutige oder risikofreudige Verhalten es einem Vogel erschweren könnte, eine instinktive Reaktion zu unterdrücken. Interessanterweise waren die Vögel mit den rötlicheren Kappen auch besser in der Aufgabe, die von ihnen verlangte, eine vorherige Regel zu verlernen, was zeigte, dass sie ihr Denken anpassen konnten, wenn sich die Situation änderte.

Die Studie fand auch heraus, dass die verschiedenen geistigen Tests im Allgemeinen nicht miteinander korrelierten. Ein Vogel, der gut darin war, sich zu erinnern, wo Nahrung versteckt war, war nicht zwangsläufig gut darin, eine neue Farbregel zu lernen. Dies stützt die Vorstellung, dass Intelligenz bei diesen Vögeln keine einzelne, allgemeine Fähigkeit ist, sondern vielmehr eine Sammlung spezifischer Fertigkeiten, die unabhängig voneinander funktionieren. Die einzigen zwei Aufgaben, die stark miteinander verknüpft waren, waren der Test zur Farbassoziation und der Test zur Farbumkehr, die beide das Erlernen und anschließende Ändern einer farbbasierten Regel erforderten. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die rot-braune Kopfplatte des Sumpfspatzen als Signal für spezifische kognitive Stärken dienen kann, insbesondere für solche, die mit Erkundung und Flexibilität zusammenhängen, und nicht als Maß für die allgemeine Gehirnleistung. Obwohl die Studie nicht beweist, dass die roten Federn die Intelligenz verursachen, hebt sie eine faszinierende Verbindung zwischen der Chemie der Federn eines Vogels und der Art und Weise hervor, wie sein Gehirn verschiedene Arten von Problemen bewältigt.