Diferențe individuale în inovarea animală
Studiile observaționale și experimentale arată că indivizii, ca și speciile, diferă în ceea ce privește înclinația lor de a inova. Inovarea este influențată de variabile precum rangul social, vârsta, sexul, capacitatea competitivă și starea motivațională și este corelată atât cu măsuri comportamentale (de exemplu, rata de învățare, utilizarea instrumentelor), cât și hormonale (de exemplu, testosteronul). Există chiar dovezi pentru „personalități” inovatoare la unele specii (de exemplu, guppy), deși diferențe individuale consistente în ceea ce privește propensiunea de a inova nu au fost găsite la alte specii (de exemplu, maimuțele capucin).
Câteva dintre aceste studii se bazează pe observații naturale ale inovației, iar criteriile de recunoaștere au fost dezvoltate pentru a identifica inovațiile „adevărate”. De exemplu, la urangutanii sălbatici, modelele de comportament au fost clasificate ca fiind inovații dacă nu erau exprimate în mod universal în cadrul populațiilor și dacă absența lor nu avea o cauză clară (de exemplu, un artefact de observație, cum ar fi timpul de observație insuficient, sau o cauză ecologică, cum ar fi lipsa unei anumite resurse). Acest proces a identificat 43 de inovații, cum ar fi fabricarea de perne pentru crengi sau sunetele de „răzuire a gâtului” emise de mamele cu copii mici înainte de a se deplasa. Deși astfel de criterii de recunoaștere nu pot oferi dovezi incontestabile că un anumit act este sau nu este o inovație, ele pot identifica inovații potențiale pentru investigații suplimentare. O astfel de investigație poate avea rezultate surprinzătoare. De exemplu, graurii scufundă mâncarea tare în apă, un comportament relativ rar descris inițial ca fiind inovator, chiar perspicace. Cu toate acestea, marea majoritate a populației va scufunda mâncarea dacă este plasată în circumstanțe ideale, sugerând că scufundarea este rareori exprimată deoarece costurile (de exemplu, cleptoparazitismul) depășesc, de obicei, beneficiile (mâncare înmuiată). Acest lucru implică faptul că raritatea în sine nu poate fi folosită pentru a identifica inovația.
Ca o alternativă sau o completare a studiilor observaționale, inovația poate fi studiată experimental, atât în captivitate, cât și în sălbăticie, prezentând animalelor provocări noi, cum ar fi cutii de puzzle pe care trebuie să le deschidă pentru a avea acces la hrană, și explorând factorii care influențează inovația. Unul dintre cele mai marcante exemple de fabricare inovatoare a uneltelor a fost observat atunci când o cioară din Noua Caledonie, o femelă pe nume Betty, a îndoit o sârmă pentru a fabrica o unealtă cu cârlige și a obține o recompensă alimentară. Alte experimente au investigat înțelegerea tehnică a acestui individ în rezolvarea unor astfel de sarcini. Utilizarea inovatoare a uneltelor a fost, de asemenea, înregistrată la ciorile din Noua Caledonie care trăiesc în sălbăticie, cum ar fi indivizii care își îmbunătățesc uneltele obișnuite din frunze prin îndoirea acestora.
Experimentele au documentat o serie de corelații comportamentale ale inovației. De exemplu, studiile efectuate pe mai multe specii de păsări și pe maimuțe callitrichide (marmosets și tamarini) au stabilit că acei indivizi care sunt cel mai puțin reticenți în a se apropia de obiecte noi (adică, care prezintă niveluri scăzute de neofobie față de obiecte) sunt cei mai rapizi în rezolvarea sarcinilor noi de căutare a hranei. Astfel, diferențele în ceea ce privește tendința de inovare nu trebuie neapărat să fie atribuite diferențelor în ceea ce privește capacitatea cognitivă, ci pot fi explicate, cel puțin parțial, prin dorința de a se angaja cu stimuli noi. Capacitatea de a inhiba răspunsurile învățate anterior poate fi un alt corelativ important al inovației. În cazul porumbeilor sălbatici Columba livia, al cintezei cu gât tăiat Amadina fasciata și al cintezei zebră Taeniopygia guttata, animalele care au avut performanțe bune în sarcinile de inovare au fost superioare și în sarcinile de învățare socială. Astfel, cel puțin la aceste specii, inovatorii tind să fie, de asemenea, acei indivizi care sunt cei mai capabili să utilizeze informațiile sociale.
O serie de studii s-au concentrat asupra vârstei și inovării. Poate influențată de un număr mic de cazuri de profil înalt, presupunerea predominantă printre mulți primatologi este că primatele tinere sau juvenile sunt mai inovatoare decât indivizii adulți. Această tendință inovatoare în rândul celor tineri este adesea considerată a fi o consecință sau un efect secundar al ratelor lor crescute de explorare și joc. Cu toate acestea, o meta-analiză recentă a literaturii privind inovarea la primate contestă acest punct de vedere. S-a constatat o incidență mai mare a inovației la adulți decât la non-adulți, pe care cercetătorii au interpretat-o, în parte, ca fiind o reflectare a experienței și competenței mai mari a indivizilor mai în vârstă.
Aceste constatări sunt susținute de o analiză experimentală detaliată a inovației la maimuțele callitrichide. Cercetătorii au prezentat sarcini noi de căutare extractivă a hranei unor grupuri familiale de maimuțe din 26 de populații de grădini zoologice pentru a examina dacă tinerețea sau experiența facilitează cel mai mult inovarea. S-a constatat că explorarea și inovarea sunt corelate pozitiv cu vârsta, reflectând probabil experiența mai mare a adulților, competența de manipulare sau capacitatea cognitivă. Maimuțele mai tinere, în special subadulții și adulții tineri, au avut o probabilitate disproporționată de a lua primul contact cu sarcinile, dar adulții au fost disproporționat de primii care au rezolvat sarcinile. Astfel, indivizii mai în vârstă au fost semnificativ mai predispuși decât indivizii mai tineri să transforme manipulările sarcinilor în soluții. Analizele statistice ulterioare au furnizat dovezi că cel puțin unele dintre metodele de deschidere a cutiei s-au răspândit ulterior în cadrul grupului prin învățare socială. Un alt studiu, de data aceasta pe tamarini cu talie brună, a constatat, de asemenea, că adulții dobândesc informațiile mai eficient și că pot recunoaște și clasifica obiectele mai repede, decât non-adulții. Astfel de experimente sugerează că experiența și competența permit indivizilor mai în vârstă să rezolve probleme noi mai eficient decât indivizii mai tineri. Cu toate acestea, este posibil să joace un rol și alți factori de dezvoltare, cum ar fi îmbunătățirea abilităților de manipulare, creșterea forței și maturitatea odată cu vârsta. Investigații ulterioare privind diferențele dintre specii în ceea ce privește capacitatea de inovare în rândul maimuțelor sugerează că anumite caracteristici ale istoriei vieții, în special o dietă bazată pe căutarea extractivă de hrană, pot favoriza o inovare sporită.
Dacă indivizii dominanți monopolizează resursele sau dacă indivizii cu statut scăzut sunt împinși de lipsa de succes în alte privințe să conceapă soluții noi, atunci ordinea socială de rang ar putea prezice cine inovează. O serie de studii asupra păsărilor, precum și observații asupra macacilor și a altor primate, au demonstrat că subordonații sunt mai predispuși să inoveze, dar sunt adesea uzurpați de către dominanți. În grupurile de primate, maimuțele de rang inferior pot dobândi un comportament nou, dar nu îl exprimă pentru a evita atenția dominanților. Conaționalii pot accelera sau încetini apropierea de obiectele noi (de exemplu, corbii se apropie mai rapid de obiectele noi atunci când sunt singuri decât atunci când sunt în grup, dar vor petrece mai mult timp investigând obiectele atunci când sunt în grup). Astfel, pot exista constrângeri și influențe sociale asupra inventării și exprimării modelelor de comportament nou.
Studii asupra guppy demonstrează că starea motivațională poate fi un factor determinant critic al inovației. Grupurilor mici de pești li s-au prezentat sarcini noi de labirint care conțineau hrană, iar primul individ care a rezolvat sarcina a fost caracterizat ca fiind inovator. S-a constatat că este mai probabil ca femelele să inoveze decât masculii, că este mai probabil ca peștii privați de hrană să inoveze decât cei care nu sunt privați de hrană și că este mai probabil ca peștii mai mici să inoveze decât cei mai mari. Inovatorii nu au fost nici cei mai activi pești (masculi), nici cei cu cea mai mare viteză de înot (pești mari). Aici, explicația cea mai parcimonioasă pentru diferențele individuale observate în rezolvarea problemelor este că inovatorii nu trebuie să fie deosebit de inteligenți sau creativi, ci sunt împinși să găsească soluții noi la problemele de căutare a hranei de foame sau de costurile metabolice ale creșterii sau ale sarcinii.
Pentru a investiga în continuare modul în care starea motivațională afectează inovarea, cercetătorii au monitorizat relația dintre succesul anterior în căutare de hrană și inovarea în căutare de hrană, folosind din nou guppy. Grupurile de pești au fost hrănite cu alimente unul câte unul și, astfel, au trebuit să concureze pentru hrană. Concurenții slabi – peștii care luaseră cea mai mică greutate și obținuseră cea mai puțină hrană în timpul competiției „scramble” – au fost prezis a fi mai predispuși să inoveze atunci când li s-au prezentat sarcini noi de căutare a hranei. La guppy masculi, dar nu și la guppy femele, această predicție a fost confirmată. Femelele au părut mai motivate să rezolve sarcinile de căutare a hranei decât masculii, indiferent de modul în care s-au descurcat în timpul competiției de căutare a hranei. La multe specii de vertebrate, investiția parentală a femelelor o depășește pe cea a masculilor, astfel încât succesul reproductiv al masculilor este maximizat cel mai eficient prin prioritizarea împerecherii, în timp ce succesul reproductiv al femelelor este limitat de accesul la resursele alimentare. Acest lucru este valabil în special la guppy, deoarece femelele pot stoca spermă, sunt vivipare și, spre deosebire de masculi, au o creștere nedeterminată, existând o corelație între consumul de energie și fecunditatea femelei. În consecință, găsirea de hrană de înaltă calitate are o valoare de fitness marginală mai mare pentru femele decât pentru masculi, ceea ce poate explica de ce femelele ar trebui să fie mai investigative decât masculii și caută în mod constant noi surse de hrană, în timp ce masculii încep să caute hrană doar atunci când devin lipsiți de hrană.
Un studiu privind răspândirea inovațiilor în grupuri mici de sturzi (Sturnus vulgaris) aflați în captivitate a investigat dacă modelul de răspândire ar putea fi prezis prin cunoașterea variabilelor relevante. Cercetătorii au prezentat unor grupuri mici de sturzi o serie de sarcini noi de căutare a hranei prin extracție. Măsurile de neofobie față de obiecte și de rang social au caracterizat cel mai bine animalul care a fost primul din grup care a intrat în contact cu sarcinile noi de căutare a hranei. Cu toate acestea, performanța de învățare asocială, măsurată în mod izolat, a fost cel mai bun predictor al celor care au rezolvat primii sarcinile noi de căutare a hranei din grup. Cu alte cuvinte, se poate prezice cât de inovator va fi un starling pe baza performanțelor sale de învățare măsurate anterior în mod izolat. Soluțiile la aceste sarcini au părut să se răspândească prin învățare socială, deoarece indivizii care au dobândit comportamentul mai târziu în procesul de difuzare au prezentat timpi de învățare mai scurți. Acest model ar fi de așteptat dacă subiecții învață în mod social, deoarece cei care rezolvă mai târziu au mai mulți demonstranți decât indivizii care dobândesc comportamentul mai devreme. Cu toate acestea, poate surprinzător, modelele de asociere nu au prezis răspândirea rezolvării: păsările nu au fost mai susceptibile de a învăța de la asociații apropiați decât de la păsările cu care au petrecut puțin timp. Rezultate similare au fost găsite în studiile privind comportamentul nou de căutare a hranei la guppy. Acest lucru poate reflecta dimensiunea relativ mică a grupurilor și a incintelor în ambele studii, iar inovațiile pot fi mai susceptibile de a se răspândi de-a lungul rețelelor de asociere în grupuri mai mari care trăiesc în medii mai naturaliste.
.