April 07, 2023

Resistenz in den Weltmeeren?

Vor zwei Jahren haben wir über die Verschmutzung der großen Flüsse der Welt durch Arzneimittelrückstände berichtet. Es ging unter anderem um Schmerzmittel wie Ibuprofen, von denen die Menschheit seit Jahrzehnten täglich Unmengen schluckt. Das Ökosystem kann diese nicht abbauen.

  

 Und das ist nur die Spitze des Eisbergs, denn es hat sich herausgestellt, dass wir die zunehmende Resistenz von (pathogenen) Bakterien gegen Antibiotika in den Ozeanen völlig übersehen haben. Die niedrigen Dosen, in denen diese Antibiotika im Meer gelöst sind, begünstigen zudem die Bildung dieser Resistenzen. Kurz gesagt, die Ozeane sind mit den Jahren krank geworden, und wenn sie es sind, werden wir es auch. Der Mensch ist in der Tat sehr abhängig vom Leben in den Meeren.

Inzwischen sind wir mit dem Antibiotika-Problem auf demselben Weg wie mit dem Stickstoff-Problem, wobei die Politik plötzlich aufwacht „wie das Hauptfeld im Radrennen: per definitionem zu spät.” In Kürze werden uns die inzwischen systematisch durchgeführten Messungen mit der unangenehmen Wahrheit konfrontieren, und wir werden diese lebensrettenden Medikamente aufgrund ihrer zu hohen Ökotoxizität stark rationieren müssen.

Sie werden sich erinnern, dass Comed (schon vor sehr langer Zeit ) hiervor gewarnt hat....

 

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Ich habe im vorvorletzten Blog geschrieben, dass Zuchtwart Wybren Breeling bei Willem Debruijn die überraschende Entschlossenheit kommentierte, mit der die Tauben immer wieder zurück nach Hause kamen.

Ein solcher innerer Antrieb gewährleistet, dass die gesamte verfügbare Körperkraft in den Dienst der Geschwindigkeit gestellt wird....

Die Flugrouten zurück zum heimischen Schlag von zwei Gruppen von Brieftauben wurden (von Forschern der Universitäten Frankfurt und Jerusalem) analysiert (*), um Unterschiede zwischen den einzelnen Tauben zu erkennen und um festzustellen, ob es Zusammenhänge zwischen charakteristischen variablen Parametern gab. Dabei wurde zum einen die Startphase betrachtet, in der sich die Tauben noch am Auflassort befanden, und zum anderen der letzte Teil der Heimkehrphase.

In der Startphase unterschieden sich die einzelnen Tauben deutlich in ihrer Fluggeschwindigkeit, und einige Tauben blieben auch noch länger am Auflassort als andere.  Es gab keine signifikanten Unterschiede bei der Beständigkeit und der Effizienz, was darauf hindeutet, dass alle Tauben gleich gut zurückkehrten.

Unterschiede in der Korrelationsdimension (ein variabler Faktor, der sich auf die Komplexität des Navigationsprozesses bezieht) spiegeln Unterschiede in der Nutzung von Navigationsinformationen wider, wobei einige Tauben offensichtlich weniger komplexe Informationen nutzen als andere.
(Beim Menschen könnte man sagen, der eine reist mit einem einfachen Kompass, der andere mit GPS-Technologie.)

Die Fluggeschwindigkeit in der Startphase war direkt proportional zur Fluggeschwindigkeit in der Heimkehrphase. Während der Heimkehrphase war die Stabilität (konstantes Tempo) des Fluges direkt proportional zur Effizienz (Sicherheit der Heimkehr) des Rückflugs. Mit anderen Worten, ein stabilerer Flug gewährleistet in gewisser Weise auch eine sichere Heimkehr. Es wurde festgestellt, dass beide Faktoren (Stabilität und Effizienz) jeweils direkt proportional zur Korrelationsdimension (Verwendung komplexerer Navigationsinformationen) sind.

Fazit

Die Schlussfolgerung der Studie war, dass jede Taube ihr eigenes Fähigkeitsniveau hat und dass diejenigen mit einer komplexeren Navigationstechnik bessere Heimflieger sind.

 

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Es lohnt sich, diese oben genannten Daten mit einer anderen sehr interessanten Studie zu verknüpfen...👇

Brieftauben können genau wie Menschen auf dem Wissen anderer aufbauen und so ihre Navigationseffizienz im Laufe der Zeit verbessern, wie eine neue Studie des Fachbereichs Zoologie der Universität Oxford zeigt.(*)

Diese Fähigkeit, Wissen - über Generationen hinweg - zu akkumulieren, weiterzugeben und zu verbessern ist bekannt als kumulative Kultur. 

Bisher waren der Mensch und wahrscheinlich einige andere Primaten (Affenartige) die einzigen Arten, denen man dies zutraute.

Es ist beachtlich, dass Noël De Scheemaeker bereits vor dem 2. Weltkrieg in „Het duifje lacht” schrieb: „Du musst Tauben aus deiner Gegend kaufen".

In dieser Studie entfernte und ersetzte man Individuen jeweils in Paaren von 2 Tauben, die eine bestimmte Navigationsaufgabe erhielten. Zehn Taubengruppen wurden am selben Ort aufgelassen, und die Generationenfolge wurde simuliert, indem Tauben, die mit der Strecke vertraut waren, kontinuierlich durch unerfahrene Tauben ersetzt wurden, die die Strecke noch nie geflogen waren. Der Ansatz bestand darin, herauszufinden, ob diese Individuen ihre Erfahrungen mit der Route an die nächste Generation weitergeben können, und auch um die kollektive Intelligenz der Gruppe in die Lage zu versetzen, die Effizienz der Route kontinuierlich zu verbessern.

Die in „Nature Communications” veröffentlichten Ergebnisse legen nahe, dass der Schüler mit der Zeit tatsächlich zum Lehrer wird. Die Rückkehrleistung der Paare hat sich über Generationen hinweg stetig verbessert - sie haben außerdem ihre Route begradigt, um direkter zum Ziel zu gelangen. 

Gruppen aus späteren Generationen schnitten besser ab als Individuen, die allein flogen, oder in Gruppen, die keine Erfahrungen austauschen konnten. Es wurde auch festgestellt, dass die Rückflugrouten in aufeinander folgenden Generationen derselben Kette von Taubenpaaren ähnlicher waren als in sich kreuzenden Ketten, was auf einen Wissenstransfer zwischen den Generationen oder eine „Kultur” der Rückflugrouten schließen lässt.

Früher gingen Wissenschaftler davon aus, dass nur der Mensch die kognitive (intellektuelle) Fähigkeit besitzt, als Gesellschaft Erkenntnisse zu gewinnen. Unsere Studie zeigt, dass Tauben diese Fähigkeiten mit dem Menschen teilen, zumindest insofern, als sie in der Lage sind, eine Verhaltenslösung im Laufe der Zeit schrittweise zu verbessern. Wir behaupten jedoch nicht, dass sie dies durch dieselben Prozesse erreichen.”

Brieftauben teilen mit uns Menschen die Fähigkeit, Wissen über Generationen hinweg aufzubauen.

Jeder weiß natürlich, dass es hilfreich ist, junge Tauben gemeinsam mit erfahrenen Tauben zu trainieren. Bei dem Versuch wurde das Verhalten von jeweils 2 miteinander verbundenen Tauben untersucht. Die Untersuchung der Auswirkungen des Erfahrungstransfers auf miteinander verbundene Gruppen wird immer faszinierender: 

Wie in einem früheren Blog beschrieben, spielt die Bestimmung eines Anführers während der Rückkehr eine wichtige Rolle. Wenn Tauben gute Mitläufer sind und einen guten Anführer (Navigator) wählen, können sie auch großartige Ergebnisse erzielen, wobei es scheint, dass jede Taube auch ihr eigenes Navigationstalent und ihren eigenen Ansatz hat.

Dieses Experiment geht aber noch weiter. Wenn Menschen ihr Wissen von Generation zu Generation weitergeben, wird unsere Kultur im Laufe der Zeit immer komplexer. Dafür gibt es viele gute Beispiele aus der industriellen Produktion und dem Ingenieurwesen, wo auf dem Wissen der Vorfahren (Vorgänger) aufgebaut wird. 

Findet der Prozess dagegen zwischen Brieftauben statt, ist das Endergebnis eine Steigerung der Effizienz (in diesem Fall der Navigation), aber nicht unbedingt der Verhaltenskomplexität.

Nuance

Die Forscher fügten hinzu: „Obwohl sie unterschiedliche Prozesse durchlaufen, zeigen unsere Ergebnisse, dass Tauben sich Wissen aneignen und ihre Leistung schrittweise verbessern können, wobei sie die Kriterien für eine kumulative Kultur erfüllen. Diese Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass diese kumulative Kultur keine fortgeschrittenen kognitiven (geistigen) Fähigkeiten erfordert, wie bisher angenommen.”

Fazit

Diese Verhaltensstudie an Tieren zeigt, dass kollektive Intelligenz, die sich normalerweise auf einmalige Leistungen konzentriert, durch die Anhäufung von Wissen im Laufe der Zeit entstehen kann. Eine wichtige Neuerung besteht unserer Meinung nach darin, dass die allmähliche Verbesserung, die wir beobachten, nicht auf neue „Ideen” zur Verbesserung der Route zurückzuführen ist, die von einzelnen Tauben eingebracht werden. Stattdessen stammen die notwendigen Innovationen in jeder Generation aus einer Form von kollektiver Intelligenz, die dadurch entsteht, dass zwei Tauben das Problem gemeinsam lösen müssen, mit anderen Worten: „zwei Köpfe sind besser (bzw. wissen mehr) als einer”.

In Zukunft wollen die Forscher auf dieser Studie aufbauen und untersuchen, ob eine vergleichbare Art des Wissensaustauschs und der Wissensakkumulation mit mehreren Generationen auch in sozialen Gruppen anderer Arten vorkommt. Viele Tiergruppen müssen in der Natur immer wieder dieselben Probleme lösen, und die Nutzung von Rückmeldungen aus früheren Ergebnissen dieser Aufgaben oder Ereignisse kann die Entscheidungen, die die Gruppen in Zukunft treffen, beeinflussen und möglicherweise verbessern.

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Daraus ergibt sich:

Für das Überleben der Kolonie ist es wichtig, dass der Schwarm effizient nach Hause zurückkehrt.

Komplexe Navigation ist effizienter, sie könnte auf eine gewisse „Vernunft” zurückzuführen sein, die durch die Weitergabe von Informationen zwischen den Generationen aufgebaut wurde. 

Eine Taube ist also weniger ein Individuum als vielmehr Teil eines sozialen Ganzen und verfügt zu diesem Zweck über eine Anpassungsfähigkeit durch gegenseitigen „intelligenten” Austausch und Akkumulation von Informationen. So sammelt eine Taubenkolonie immer mehr Erfahrung, vor allem in Bezug auf die Rückkehr.

Diese Erkenntnisse sollten uns zum Nachdenken über die magischen Eigenschaften unserer kostbaren Brieftaube anregen. Wir fühlen uns privilegiert, dass wir gemeinsam mit der Wissenschaft ihre geheimnisvollen Talente entdecken dürfen.

Quellen: 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30260962/

https://phys.org/news/2017-04-homing-pigeons-human-ability-knowledge.html