Individuální rozdíly v inovacích zvířat
Observační a experimentální studie ukazují, že jedinci se stejně jako druhy liší ve sklonu k inovacím. Inovace jsou ovlivněny proměnnými, jako je sociální postavení, věk, pohlaví, soutěživost a motivační stav, a korelují s behaviorálními (např. rychlost učení, používání nástrojů) i hormonálními ukazateli (např. testosteron). Existují dokonce důkazy o inovativních „osobnostech“ u některých druhů (např. gupek), ačkoli u jiných druhů (např. opic kapucínů) nebyly zjištěny konzistentní individuální rozdíly ve sklonu k inovacím.
Některé z těchto studií se opírají o přirozená pozorování inovací a pro identifikaci „skutečných“ inovací byla vyvinuta kritéria rozpoznávání. Například u volně žijících orangutanů byly vzorce chování klasifikovány jako inovace, pokud se neprojevovaly univerzálně napříč populacemi a pokud jejich absence neměla jasnou příčinu (např. artefakt pozorování, jako je nedostatečný čas pozorování, nebo ekologickou příčinu, jako je nedostatek určitého zdroje). Tímto postupem bylo identifikováno 43 inovací, např. výroba polštářů z větví nebo „škrábání v krku“, které vydávají matky s malými dětmi před stěhováním. Ačkoli tato kritéria rozpoznávání nemohou poskytnout nezvratný důkaz, že určitý úkon je či není inovací, mohou identifikovat potenciální inovace pro další zkoumání. Takové zkoumání může mít překvapivé výsledky. Například hraboši namáčejí tvrdou potravu do vody, což je poměrně vzácné chování, které bylo původně popsáno jako inovativní, dokonce pronikavé. Naprostá většina populace však namáčí potravu, pokud se ocitne v ideálních podmínkách, což naznačuje, že namáčení se projevuje zřídka, protože náklady (např. kleptoparazitismus) obvykle převyšují přínosy (změkčená potrava). Z toho vyplývá, že vzácnost jako taková nemůže být použita k identifikaci inovace.
Jako alternativu nebo doplněk k pozorovacím studiím lze inovaci studovat experimentálně, a to jak v zajetí, tak ve volné přírodě, tím, že se zvířatům předkládají nové výzvy, např. skládačky, které musí otevřít, aby se dostala k potravě, a zkoumají se faktory ovlivňující inovaci. Jeden z nejvýraznějších příkladů inovativní výroby nástrojů byl pozorován, když samice vrány novokaledonské jménem Betty ohýbala drát, aby si vyrobila nástroj s háčkem a získala potravní odměnu. Další experimenty zkoumaly technické porozumění tohoto jedince při řešení takových úkolů. Inovativní používání nástrojů bylo zaznamenáno také u volně žijících novokaledonských vran, například jedinci vylepšující své obvyklé listové nástroje jejich ohýbáním.
Experimenty zdokumentovaly řadu behaviorálních korelátů inovací. Například studie několika druhů ptáků a kalitrichidních opic (marmošek a tamarínů) zjistily, že jedinci, kteří se nejméně zdráhají přistupovat k novým objektům (tj. vykazují nízkou míru objektové neofobie), nejrychleji řeší nové potravní úkoly. Rozdíly v inovačních tendencích tedy není nutné přisuzovat rozdílům v kognitivních schopnostech, ale lze je alespoň částečně vysvětlit ochotou zabývat se novými podněty. Dalším důležitým korelátem inovace může být schopnost inhibovat dříve naučené reakce. U holubů divokých Columba livia, pěnkav střihavkovitých Amadina fasciata a zebřiček Taeniopygia guttata byla zvířata, která si vedla dobře v inovačních úlohách, lepší i v úlohách sociálního učení. Přinejmenším u těchto druhů tedy inovátoři bývají také jedinci, kteří jsou nejschopnější využívat sociální informace.
Na věk a inovace se zaměřila řada studií. Pravděpodobně pod vlivem malého počtu známých případů převládá mezi mnoha primatology předpoklad, že mladí nebo nedospělí primáti jsou inovativnější než dospělí jedinci. Tato inovační tendence mladých jedinců je často považována za důsledek nebo vedlejší účinek jejich zvýšené míry průzkumu a hry. Nedávná metaanalýza literatury o inovacích primátů však tento názor zpochybňuje. Větší výskyt inovací byl zjištěn u dospělých než u nedospělých jedinců, což vědci částečně interpretovali jako odraz větších zkušeností a kompetencí starších jedinců.
Tato zjištění podporuje podrobná experimentální analýza inovací u opic rodu Callitrichid. Výzkumníci předkládali rodinným skupinám opic ve 26 zoologických zahradách nové extraktivní úkoly spojené s hledáním potravy, aby zjistili, zda inovaci nejvíce usnadňuje mládí nebo zkušenost. Bylo zjištěno, že průzkum a inovace pozitivně korelují s věkem, což možná odráží větší zkušenosti, manipulační schopnosti nebo kognitivní schopnosti dospělých. Mladší opice, zejména subadultní a mladí dospělí, se nepoměrně častěji dostávaly do kontaktu s úkoly jako první, ale dospělí řešili úkoly nepoměrně častěji jako první. Starší jedinci tedy výrazně častěji než mladší jedinci proměňovali manipulace s úlohami v jejich řešení. Následné statistické analýzy poskytly důkaz, že přinejmenším některé metody otevírání krabic se následně šířily ve skupině prostřednictvím sociálního učení. Další studie, tentokrát na tamarínech hnědých, rovněž zjistila, že dospělí jedinci získávají informace efektivněji a že dokáží rozpoznávat a klasifikovat objekty rychleji než nedospělí jedinci. Tyto experimenty naznačují, že zkušenosti a kompetence umožňují starším jedincům řešit nové problémy efektivněji než mladším jedincům. Svou roli však mohou hrát i další vývojové faktory, jako je zlepšení manipulačních dovedností, nárůst síly a zralosti s věkem. Další zkoumání druhových rozdílů v inovativnosti mezi opicemi naznačuje, že určité životní charakteristiky, zejména strava závislá na extraktivním shánění potravy, mohou zvýhodňovat zvýšenou inovativnost.
Pokud si dominantní jedinci monopolizují zdroje nebo pokud jsou jedinci s nízkým statusem vedeni nedostatkem úspěchu v jiných ohledech k vymýšlení nových řešení, pak by sociální pořadí mohlo předpovídat, kdo inovuje. Řada ptačích studií, stejně jako pozorování makaků a dalších primátů, prokázala, že podřízení mají větší tendenci inovovat, ale často jsou uzurpováni dominanty. Ve skupinách primátů si opice s nižším postavením mohou osvojit nové chování, ale neprojeví ho, aby se vyhnuly pozornosti dominantů. Soukmenovci mohou zrychlit nebo zpomalit přístup k novým objektům (např. krkavcovití se k novým objektům přibližují rychleji, když jsou sami, než když jsou ve skupině, ale stráví více času zkoumáním objektů, když jsou ve skupině). Mohou tedy existovat sociální omezení a vlivy na vynalézání a vyjadřování nových vzorců chování.
Studie gupek ukazují, že motivační stav může být rozhodujícím faktorem určujícím inovace. Malým skupinám rybek byly předkládány nové úlohy v bludišti obsahujícím potravu a jedinec, který úlohu vyřešil jako první, byl charakterizován jako inovátor. Bylo zjištěno, že samice inovují častěji než samci, že ryby zbavené potravy inovují častěji než ryby bez potravy a že menší ryby inovují častěji než větší ryby. Inovátory nebyly ani nejaktivnější ryby (samci), ani ryby s největší rychlostí plavání (velké ryby). Zde se jako nejschůdnější vysvětlení pozorovaných individuálních rozdílů v řešení problémů jeví to, že inovátoři nemusí být zvlášť inteligentní nebo kreativní, ale k hledání nových řešení potravních problémů je žene hlad nebo metabolické náklady spojené s růstem či březostí.
Pro další zkoumání vlivu motivačního stavu na inovace sledovali vědci vztah mezi minulými potravními úspěchy a potravními inovacemi, opět za použití gupek. Skupiny ryb byly krmeny potravními položkami po jedné, a musely tedy o potravu soutěžit. Předpokládalo se, že špatní soutěžící – ryby, které během soutěže o potravu nejméně přibraly na váze a získaly nejméně potravy – budou s větší pravděpodobností inovovat, když jim budou předloženy nové úkoly spojené s hledáním potravy. U samců, ale ne u samic gupek, se tato předpověď potvrdila. Samice se zdály být více motivovány k řešení potravních úkolů než samci, a to bez ohledu na to, jak se jim dařilo v soutěži scramble. U mnoha druhů obratlovců převyšují rodičovské investice samic rodičovské investice samců, takže reprodukční úspěch samců je nejefektivněji maximalizován upřednostněním páření, zatímco reprodukční úspěch samic je omezen přístupem k potravním zdrojům. To platí zejména u gupek, protože samice mohou uchovávat sperma, jsou živorodé a na rozdíl od samců mají neurčitý růst, přičemž existuje korelace mezi příjmem energie a plodností samic. V důsledku toho má nalezení kvalitní potravy pro samice větší mezní fitness hodnotu než pro samce, což může vysvětlovat, proč by samice měly být více investigativní než samci a neustále hledat nové zdroje potravy, zatímco samci začínají hledat potravu až ve chvíli, kdy se ocitnou v nedostatku potravy.
Studie šíření inovací v malých skupinách špačků obecných (Sturnus vulgaris) v zajetí zkoumala, zda lze vzorec šíření předpovědět na základě znalosti příslušných proměnných. Výzkumníci předložili malým skupinám špačků sérii nových extraktivních krmných úkolů. Měření objektové neofobie a sociálního ranku nejlépe charakterizovalo, které zvíře se jako první ze skupiny dostalo do kontaktu s novými potravními úkoly. Nicméně výkonnost asociálního učení měřená izolovaně byla nejlepším prediktorem toho, kdo jako první ve skupině řešil nové potravní úlohy. Jinými slovy, na základě dříve naměřených výsledků učení v izolaci lze předpovědět, jak inovativní bude špaček. Zdá se, že řešení těchto úloh se šířilo prostřednictvím sociálního učení, protože jedinci, kteří si toto chování osvojili později v rámci difúze, vykazovali kratší dobu učení. Tento vzorec by se dal očekávat, pokud se jedinci učí sociálně, protože pozdější řešitelé mají více demonstrátorů než jedinci, kteří si chování osvojí brzy. Možná překvapivě však asociační vzorce nepředpovídaly šíření řešení: ptáci se neučili častěji od blízkých společníků než od ptáků, s nimiž trávili málo času. Podobné výsledky byly zjištěny ve studiích nového chování při hledání potravy u gupek. To může odrážet relativně malou velikost skupin a výběhů v obou studiích a inovace se mohou s větší pravděpodobností šířit po asociačních sítích ve větších skupinách žijících v přirozenějším prostředí.