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Primatenkognition

Wir untersuchen die kognitiven Prozesse von den vier Menschenaffenarten (Schimpansen, Bonobos, Orangutans, Gorillas) und die von einigen wenigen  Primaten- und Säugetierarten. Bei uns gibt es zwei Forschungszweige mit Tieren: Soziale Kognition und Physikalische Kongition.

Soziale Kognition

In unserer Forschung zur sozialen Kognition verfolgen wir einen breiten Ansatz, indem wir eine Vielzahl von sozio-kognitiven Fähigkeiten untersuchen. Wir beforschen dabei vier Hauptfelder: die sogenannte „Theory of Mind“, Kommunikation durch Gesten, Kooperationsfähigkeit & prosoziales Verhalten und soziales Lernverhalten.

Theory of Mind

In den letzten Jahren hat unser Team durch viele Studien (mit verschiedenen Methoden) gezeigt, dass Menschenaffen einige Schlüsselaspekte einer „Theory of Mind“ aufweisen. Der überwiegende Teil dieser Arbeit konzentrierte sich auf das Verständnis der psychologischen Zustände von Wahrnehmung und Aufmerksamkeit bei Menschenaffen. Ergebnis dieser Arbeit sind mehrere Publikationen, die beträchtliche Fähigkeiten von Menschenaffen in diesem Bereich nahe legen. Zur Zeit untersuchen wir, welches Wissen Affen über die Kenntnisse Anderer besitzen. Mit einer neuen Methode haben wir den bis dato stärksten Beweis dafür gefunden, dass Menschenaffen verstehen, dass Andere „Dinge“ wissen (also dass diese zum Beispiel vom Anderen in unmittelbarer Vergangenheit gesehen wurden). Allerdings zeigten die Affen in dem gleichen experimentellen Aufbau keinerlei Zeichen des Verstehens von Überzeugungen oder Vorstellungen Anderer – obwohl unsere Methode eine Konkurrenzsituation mit Artgenossen einschloss, für die wir einigen Grund zur Annahme haben, dass diese die Affen zu Höchstleistungen anregt. Insgesamt hat unsere Gruppe experimentell nachgewiesen, dass Menschenaffen eine rudimentäre Wahrnehmungs-Ziel Psychologie im sozialen Umgang mit anderen nutzen. Allerdings gibt es, trotz mehrfachen Untersuchungen, immer noch keinen Hinweis darauf, dass sie dabei mit einer menschenähnlichen Überzeugungs-Wunsch Psychologie vorgehen. Letzteres könnte mit der beim Menschen höher entwickelten Fähigkeit zur Wir-Intentionalität in Zusammenhang stehen.

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  • Call, J. & Tomasello, M. (2008).  Does the chimpanzee have a theory of mind?  30 years later.  Trends in Cognitive Sciences, 12, 187-192.[pdf]

Kommunikation durch Gesten

Wir haben kürzlich eine lange Reihe von Verhaltensstudien über gestische Kommunikation bei Affen fertig gestellt, die in der Veröffentlichung eines Buchbandes gipfelte, in welchem wir unsere Arbeit der letzten zwei Jahrzehnte auf diesem Feld gesammelt vorstellen. Diese Arbeit verbindet Aspekte der oben erwähnten Theory of Mind mit Arbeiten über die Evolution von intentionaler Kommunikation und Sprache. Tatsächlich war eine unserer Hauptmotivationen, Aufmerksamkeit auf die entscheidende Rolle zu lenken, welche die Kommunikation durch Gesten in der Evolution der Sprache gespielt hat. Desweiteren haben wir Daten aus Beobachtungsstudien und Tests kombiniert um die Fähigkeit der Affen zu untersuchen, die Hilfe eines menschlichen Experimentators in Anspruch zu nehmen, um an eine versteckte Belohnung (für den Affen) zu gelangen - oder aber um an ein Werkzeug zu gelangen, welches zum Erreichen der Belohnung nötig war. Orang-Utans und Bonobos fiel dies nicht schwer, sie waren jedoch weit weniger bereit Hinweise zu geben, wenn der versteckte Gegenstand dem Versuchsleiter und nicht dem Affen selbst nützlich war. In dieser Hinsicht können Affen also eine Zeigegeste anwenden um auf etwas imperativ (also verlangend) zu deuten, jedoch nicht zur Information Anderer (deklaratives Zeigen). Wir haben ausserdem gezeigt, dass Affen sich so positionieren können, dass ein menschlicher Experimentator sie sieht und sie ihn somit um Futter anbetteln können. Schimpansen lassen sogar Futter stehen, um Sichtkontakt zu einem Menschen herzustellen und ihm gegenüber gestikulieren zu können.

Empfohlene Publikationen anzeigen
  • Call, J. & Tomasello, M. (2007). The gestural communication of apes and monkeys. New York: LEA.

  • Pika, S. Liebal, K., Call, J. & Tomasello, M. (2005).  The gestural communication of apes.  Gesture, 5, 39-54. [pdf]

Kooperation und prosoziales Verhalten

Wir vertreten die Auffassung, dass Kooperation und prosoziales Verhalten zwei Schlüsselaspekte der menschlichen Natur sind. Es fällt schwer das menschliche Leben ohne die Kooperation vieler unverwandter Individuen (oft sogar Fremder) zu verstehen. Der Vergleich zu unseren nächsten Verwandten ist hier grundlegend um Einsichten über die Evolution von kooperativem Verhalten beim Menschen zu erlangen. Viele Studien haben gezeigt, dass Schimpansen sowohl mit Artgenossen als auch mit Menschen kooperieren können um technische Probleme zu bewältigen. Interessanterweise können Schimpansen dabei sogar den besten Helfer auswählen und auch Dritten helfen, selbst wenn sie davon nicht direkt profitieren. Dennoch scheinen Schimpansen weniger geneigt zu sein zu helfen, wenn es um eine Verteilung von Futter geht. Sie nehmen hierbei nicht einmal geringfügige Kosten auf sich (z.B. indem sie an einem Seil ziehen) um anderen Individuen Zugang zu Futter zu verschaffen, ohne dass sie ebenfalls davon profitieren. Bemerkenswerterweise reagieren sie hierbei aber auch nicht boshaft, wenn sie dazu Gelegenheit bekommen. Diese Ergebnisse haben wir kürzlich durch das so genannte Ultimatumspiel bei Paaren von Schimpansen untermauert (dabei kann der Anbietende einem Anderen ein anteiliges Angebot von einer geschenkten Summe Futter machen, die der Andere annehmen oder ablehnen kann, wobei in letzterem Fall keiner der beiden etwas erhält). Im Gegensatz zu Menschen, die meist Angebote unter 30% ablehnen, akzeptieren Schimpansen alle Angebote, die größer als Null sind. Das ist genau das, was die traditionelle Wirtschaftstheorie vorhersagte (und, beim Menschen, fehl lag): Maximierung der Gewinne bei Minimierung der Kosten. Im Gegensatz zu Schimpansen gehen Menschen tatsächlich Kosten ein, um ein solches, unfaires Angebot zu bestrafen. Dies sagt jedoch nicht, dass Schimpansen unempfindlich gegenüber ihnen widerfahrenen Verlusten sind. Eine weitere Studie hat auch gezeigt, dass Schimpansen sich an Individuen rächen, die ihr Futter gestohlen haben.

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  • Jensen, K., Call, J. & Tomasello, M. (2007).  Chimpanzees are rational maximizers in an ultimatum game. Science, 318, 107-109. [pdf]

Soziales Lernen

Wir haben mehrere Studien über die Fähigkeit zu sozialem Lernen bei Menschenaffen abgeschlossen. Diese haben die Hypothese bestätigt, dass Menschenaffen nicht dazu neigen die genauen Körperbewegungen anderer zu kopieren, jedenfalls nicht, wenn sie dazu nicht vorher trainiert oder erzogen wurden. Eine unserer neuesten Studienreihen untersucht daneben die Effekte, die dem Auftreten (und Beibehalten) von Werkzeuggebrauch bei wilden Menschenaffen zugrundeliegen (Beispiele wären das „Ameisenangeln“ mit einem Stock bei Schimpansen oder eine spezielle Art der Brennessel-Futteraufbearbeitung bei Berggorillas). Unser Ansatzpunkt hierbei ist wie folgt: Falls ein bestimmtes „wildes“ Verhalten spontan bei unseren Tieren im Pongoland auftritt, dann ist dieses Verhalten lediglich als ein wahrscheinliches (wenn nicht gar unvermeidliches) Ergebnis der Interaktion zwischen dem Individuum und seiner Umwelt anzusehen. Da die untersuchten Tiere diese Technik niemals vorher demonstriert bekommen haben, kann soziales Lernen also keine bedeutende Rolle gespielt haben. Die Beweisführung dieser Methode stellt den lange gehegten Glauben in Frage, dass soziales Lernen eine elementare, wenn nicht notwendige, Rolle bei der Entwicklung einer konkreten Technik spielt, die Menschenaffen anwenden um bestimmte Ressourcen zu nutzen. So haben wir beispielsweise herausgefunden, das Gorillas spontan die gleiche (komplexe) Brennessel-Fressweise entwickeln wie ihre nahen Verwandten, die Berggorillas in Ruanda - ohne dass hierfür eine besondere Imitationsfähigkeit nötig war, wie es zuvor von einigen Wissenschaftlern behauptet wurde.

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  • Tennie, C., Call, J. & Tomasello, M. (2009). Ratcheting up the ratchet: on the evolution of cumulative culture. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B Biological Science, 365, 2405-2415. [pdf]

  • Tennie, C., Hedwig, D., Tomasello, M. & Call, J. (2008).  An experimental study of nettle eating in captive gorillas:  Possible modes of acquisition and the role of social learning.  American Journal of Primatology, 70, 1-10. [pdf]


Physikalische Kognition

Unsere umfassende Herangehensweise an die soziale Kognition findet sich entsprechend in der der physikalischen Kognition wieder. So untersuchen wir verschiedene Aspekte der physikalischen-technischen Kognition, die uns Aufschluss über die kognitiven Prozesse geben können, die Menschenaffen bei der Lösung von Problemen verwenden. Unsere Hauptaufmerksamkeit richtet sich dabei auf drei Hauptfelder: Räumliche Kognition, Planung und Kausalverständnis.

Räumliche Kognition und Gedächtnis

Wir haben räumliche Bezugsrahmen aus phylogenetischer, ontogenetischer und interkultureller Perspektive untersucht. Dabei konnten wir herausfinden, dass Menschenaffen und einjährige Kinder ihre Aufmerksamkeit vor allem auf räumliche Informationen lenken (z.B.: der Behälter befindet sich auf der rechten Seite), während dreijährige Kinder mehr auf die individuellen Eigenschaften des Behälters achten (z.B. runder, brauner Behälter). Dies brachte uns zu der Hypothese, dass zumindest in der Familie der Menschenaffen die Codierung räumlicher Information stammesgeschichtlich wahrscheinlich älter ist als die von Eigenschaften. Weitere Studien deuten darauf hin, dass Kultur, und insbesondere Sprache, eine wichtige Rolle bei der Entwicklung dieser Fähigkeiten während der menschlichen Ontongenese spielt. Des Weiteren sind wir daran interessiert, wie Affen räumliche Informationen im Gedächtnis speichern und abrufen können. So haben wir nachgewiesen, dass Orang-Utans sich daran erinnern können, was sich wo befindet. Dies wurde jedoch nie systematisch quantifiziert und es ist nicht bekannt, wie lange Affen benötigen, um solche Informationen aufzunehmen und später zu nutzen. Wir haben Lerngeschwindigkeit und langfristige Erinnerung bei Schimpansen untersucht, indem Futter auf deren Innenanlage versteckt und beobachtet wurde, ob diese Orte wieder aufgesucht wurden, wenn die Affen am Tag zuvor dort Futter gefunden hatten. Die Ergebnisse zeigen, dass Schimpansen fähig waren, sich Futterstellen über eine Zeit von drei Monaten zu merken.

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  • Haun, D.B.M.. Call, J., Janzen, G, & Levinson, S.C. (2006).  Evolutionary psychology of spatial representations in the Hominidae.  Current Biology, 16, 1736-1740. [pdf]

Planung

Wenn das Gedächtnis es erlaubt nützliches Wissen zu speichern, dann ist Planung eine wesentliche Komponente um dieses Wissen sinnvoll anzuwenden, besonders in neuartigen Situationen. Wir haben entdeckt, dass Orang-Utans und Schimpansen in der Lage sind, Wasser in eine Röhre zu spucken, um eine Erdnuss nach oben schwimmen zu lassen, die sich vorher außer Reichweite am (geschlossenen) Boden der Röhre befand. Die Lösung dieser Aufgabe wies alle Kennzeichen einsichtvoller Problemlösung auf und demonstrierte zum ersten Mal die Verwendung von Wasser als Werkzeug bei Säugetieren. Wir stellten auch fest, dass Orang-Utans und Gorillas Werkzeuge genau auswählen und zu unterschiedlichen Orten transportieren, um bestimmte Probleme zu lösen. Offenbar benutzen sie mentale Schablonen, die es ihnen ermöglichten das Werkzeug systematisch nach den Eigenschaften auszuwählen, die es als solches brauchbar machten. Eine weitere Studie beschäftigte sich mit der Frage, ob Affen Entscheidungen treffen können, die nicht für den unmittelbaren Einsatz, sondern für zukünftige Verwendungen relevant sind. Tatsächlich konnten wir zeigen, dass Bonobos und Orang-Utans ein Werkzeug auswählen, transportieren und aufbewahren können, um es am nächsten Tag zu benutzen. Das bedeutet, dass diese beiden Arten offensichtlich die Fähigkeit besitzen, im Hinblick auf spätere Erfordernisse zu planen. Eine weitere darauf aufbauende Frage ist, ob Affen in der Lage sind, Werkzeuge erst herzustellen, obschon sie sie gegenwärtig nicht brauchen, und diese dann für spätere Gelegenheiten aufbewahren (eine Fähigkeit von der angenommen wird, dass sie eine Schlüsselrolle bei der Evolution des Menschen gespielt hat). Des Weiteren untersuchen wir, ob Affen eine Vorstellung davon haben, wie viel Zeit seit dem Auftreten bestimmter Ereignisse verstrichen ist – ein Aspekt, der die Grundlage für Zukunftsplanung darstellt und bei Menschen „mentale Zeitreisen“ erst ermöglicht. Unsere aktuellen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Schimpansen sich merken können, wie lange es her ist, dass eine Belohnung unter einem von drei Gefäßen versteckt wurde.

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  • Mulcahy, N.J. & Call, J. (2006).  Apes save tools for future use.  Science, 312, 1038-1040. [pdf]

Kausalverständnis

Im Vorfeld haben wir bereits festgestellt, dass Affen viele Zusammenhänge zwischen Objekten und deren Wirkung auf die Umgebung verstehen. Nun haben wir unsere Aufmerksamkeit dem kausalen Verständnis bei Aufgabenstellungen mit Werkzeuggebrauch zugewandt. Frühere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Affen solche Anordnungen von Objekten, die auf Kausalzusammenhänge schließen lassen, anders behandeln als solche, die nur willkürliche oder künstlich erzeugte Zusammenhänge aufweisen. Mit anderen Worten scheinen Affen kognitive Mechanismen etwickelt zu haben, die ihnen dabei helfen, Vorteil aus der Fülle bedeutsamer Relationen zwischen Objekten ihrer Umgebung zu ziehen, und nicht nur Assoziationen zu bilden. Unsere Arbeit an verschiedenen Versionen der so genannten „Röhrenfalle-Aufgabe“ hat gezeigt, dass Affen diese Problemstellung besser beherrschen als zuvor angenommen. Die Menschenaffen lösen die Aufgabe um ein Vielfaches besser, wenn sie die Möglichkeit haben (1) die Belohnung mit einem Rechen zu sich zu ziehen (anstatt sie aus der Röhre heraus zu stoßen), (2) ihre Finger zu benutzen um an die Belohnung zu kommen (anstatt ein Werkzeug zu verwenden), oder (3) ein Werkzeug selbst anzuwenden (anstatt zwischen zwei vorpositionierten Werkzeugen zu wählen). Dies deutet darauf hin, dass allein bestimmte Eigenschaften einer Aufgabenstellung ein möglicherweise vorhandenes Kausalverständnis der Tiere überdeckt haben könnten.

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  • Call, J.  (2007). Apes know that hidden objects can affect the orientation of other objects.  Cognition, 105, 1-25. [pdf]

Die Forschung mit den Tieren stützt sich ausschließlich auf Beobachtung; es finden keinerlei invasive Studien statt. Die Affen werden lediglich dabei beobachtet, wie sie sich in ihrer Umgebung und gegenüber Gruppenmitgliedern oder Menschen verhalten und wie sie Probleme lösen, die ihnen dargeboten werden.

Den Menschenaffen wird nicht ihr reguläres Futter oder Wasser vorenthalten. Während der Tests werden sie lediglich mit zusätzlichen und wohlschmeckenden Leckereien, die sie ansonsten selten erhalten, für ihre Mitarbeit belohnt.

Über unsere Forschungsmethoden erfahren Sie mehr am Wolfgang Köhler Primatenforschungszentrum.