摘要:在自然世界中 - 掠食者猛扑,猎物逃跑和团体成员以团结而喂食和睡眠 - 动物行为的多样性是光荣的。现在,新的研究表明,可能有一个潜在的建筑,可以在动物的生活中逐渐不同。它比以前想象的更广泛。...
在自然世界中 - 掠食者猛扑,猎物逃跑和团体成员以团结而喂食和睡眠 - 动物行为的多样性是光荣的。现在,新的研究表明,可能有一个潜在的建筑,可以在动物的生活中逐渐不同。它比以前想象的更广泛。
在一项跨越卡拉哈里沙漠中的梅尔卡特人的研究中,巴拿马雨林中的大衣以及肯尼亚稀树草原的鬣狗发现了鬣狗,研究人员发现这些动物的日常动作表现出令人惊讶的相似模式。 Meerkat在沙子上刮擦蝎子还是在树冠上放置,对这些行为的共同顺序仍然存在于不同景观,物种,个人和类型的行为中。对于由Max Planck动物行为研究所的研究人员领导的14名作家的国际团队来说,这些发现是出乎意料的,而且 - 可能 - 可能是深刻的。
MPI-AB博士后研究员,PNAS研究的主要作者Pranav Minasandra说:“我们认为会有差异。”毕竟,在比较占据不同环境和生态作用的Meerkats,Coatis和Hyenas时,显而易见的差异是显而易见的。 “但是我们发现动物如何在行为之间切换的共同模式,无论哪种物种和哪个个人。它们的行为似乎是在同一隐藏的算法上建立的。”
发现潜在的模式
隐藏的算法揭示了从带有加速度计标记的野生动物收集的数据 - 手机中的相同小传感器和我们活动的手表。所研究的物种都是社交哺乳动物,但它们的生态和行为有所不同。斑点鬣狗是大型食肉动物,梅尔卡特是小挖洞的动物,大衣是浣熊大小的树木居民。加速度计测量姿势每秒多次变化,记录可以持续几天。然后使用机器学习将从动物收集的这些高分辨率运动痕迹分类为撒谎,觅食和行走等行为状态。例如,一个Meerkat可能躺了10分钟,然后短暂站起来看20秒,然后四处寻找食物再待几分钟。
MPI-AB的小组负责人,研究高级作者Ariana Strandburg-Peshkin说:“这种方法使我们能够在几天甚至数周的时间内捕获几天甚至数周的详细行为序列。”
在行为,个体和物种之间,出现了一个共同的原则:动物处于一种行为状态的时间越长,在下一刻,改变它的可能性就越小。 “这是出乎意料的,” Minasandra补充说。
想象一个鬣狗连续行走10分钟。大多数人可能会猜测鬣狗会随着时间的流逝而停止,作者也这样做。 “我们最初认为,切换行为的概率会随着时间的推移而增加,因为我们认为锁定任何行为并不是最佳的。”值得注意的是,在所有研究的动物和物种中,这种锁定措施也称为降低的危害功能。
作者进一步研究了当前行为如何预测未来的行动 - 他们称之为“预测性衰减”的概念。预测性衰减反映了预测行为的越来越多的困难,我们进一步了解未来,主要是由于随机的,不可预测的变化。衰减图的形状传达了不同时间尺度的决策系统如何相互作用以产生动物的行为序列。 “我们发现,在所有研究的动物中,预测性衰减的模式都非常一致,这意味着表面下方的共享结构。”
为什么这些模式?
这项研究提出了一个很大的问题:为什么发生这种模式?作者提出了两个广泛的解释。
首先是积极的反馈:动物在一个状态下停留的时间越长 - 例如,躺下 - 持续看待的可能性越大,无论是因为它是温暖,安全还是在社会上得到加强。行为变得自我强化。
第二种可能性是多时间决策。动物可以将许多过程(内部饥饿,外部威胁,社会环境)中的线索整合到一个内部时钟,而是何时融合了各个过程的线索。这些重叠信号的相互作用可能会产生观察到的模式。
未来的研究可能会探讨这些模式在研究中的三种哺乳动物以外的其他动物中是否存在:非社会物种,跨发育阶段或在不同的生态压力下。还有一个问题,即这些长期行为是否具有优势 - 也许是通过优化关注,保存能量或增强群体协调的问题。
动物社会生态部主任梅格·克罗夫特(Meg Crofoot)的合着者梅格·克罗夫特(Meg Crofoot)说:“这项研究表明的是,无论是狩猎,隐藏还是安息的真实动物,都受到似乎在生活分支机构中回荡的隐藏结构的指导。”