Fische nutzen unterschiedliche Strategien für die Entscheidungsfindung

• Entscheidungen in freier Wildbahn: Forschende haben untersucht, wie zwei eng verwandte Buntbarscharten, die im Tanganjikasee nebeneinander leben, in einfachen und komplexen Szenarien Entscheidungen treffen.
• Unterschiedliche Entscheidungsfindung: Während beide Arten bei einfachen Aufgaben ähnliche Präferenzen zeigen, unterscheiden sich ihre Entscheidungen, wenn sie mit komplexeren Wahlmöglichkeiten konfrontieret werden.
• Evolution: Die Studie verdeutlicht, wie flexibel und komplex Entscheidungsprozesse in Tieren sind und wie sich diese evolutionär entwickelt haben.

Warum treffen zwei Individuen, die dieselben Information zu Verfügung haben manchmal völlig unterschiedliche Entscheidungen?

Bekannt wurde diese Frage durch den Nobelpreisträger Daniel Kahnemann, der in seinem Buch „Thinking, Fast and Slow“ den Kontrast zwischen schnelleren, intuitiven Entscheidungen und langsamerem, überlegterem Denken in Menschen untersuchte.

Wissenschaftler, die Wildfische im Tanganjikasee untersuchen, haben jetzt eine auffällige Parallele zu dieser Arbeit entdeckt. In mehr als 5.000 Unterwasserversuchen haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Verhaltensbiologie, der Université Clermont Auvergne und des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung die Entscheidungsfindung zweier nah verwandter Arten von Federflossen-Buntbarschen untersucht Die Fische verhielten sich bei einfacheren Entscheidungen zwar identisch, bei komplexeren Wahlmöglichkeiten traf eine der beiden Arten jedoch schnelle, entschlossene Entscheidungen, während die andere Art den Entscheidungsfindungsprozess verlangsamte und scheinbar mehr Informationen verarbeitete, bevor es zu einer Entscheidung kam. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Evolution oder die Lebensgeschichte nicht nur beeinflussen kann, wofür sich Tiere entscheiden, sondern auch, wie sie Entscheidungen treffen.

Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen haben männliche Exemplare von Aulonocranus dewindti, dem „Uferbuntbarsch“, und Cyathopharynx furcifer, dem „Großer Fadenmaulbrüter“, untersucht – zwei Buntbarscharten, die aufwendige Sandnester bauen, um Weibchen anzulocken. Die Männchen sind akribische Haushälter, die jeden Fremdkörper, der in ihre Nester gelangt, sofort entfernen. Mithilfe dieses natürlichen Verhaltens können Wissenschaftler die Entscheidungsfindung der Fische untersuchen, indem sie sorgfältig gestaltete, 3D-gedruckte Objekte in die Nester legen und aufzeichnen, welche Gegenstände zuerst entfernt werden.

Dabei wurde zunächst klar, dass beide Arten grundsätzlich dieselben Präferenzen teilen und sich bei einfachen Entscheidungen in Bezug auf Farbe und Größe der Objekte identisch verhalten. Größere Objekte wurden dabei beispielsweise stets zuerst entfernt. Beide Arten entfernten zudem bevorzugt ein Objekt, dessen Farbe sich von der Gruppe abhob – eine kognitive Verzerrung, die darauf hindeutet, dass die Aufmerksamkeit der beiden Arten in einfachen Situationen ähnlich gelenkt wurde. Diese kognitive Verzerrung, die als „Oddity-Effekt“ bezeichnet wird, ist den Autoren zufolge auch beim Menschen zu beobachten.

Im nächsten Schritt erschwerten die Wissenschaftler die Entscheidungen und zwangen die Fische, verschiedene Merkmale gegeneinander abzuwägen. So hatte ein Objekt möglicherweise die bevorzugte Farbe, war aber gleichzeitig kleiner. Ein anderes Objekt war größer, dafür aber eine weniger attraktive Farbe aufwies. In diesem Fall zeigten die Arten unterschiedliche Verhaltensweisen. Der Großer Fadenmaulbrüter traf weiterhin schnelle, entschlossene Entscheidungen, die ausschließlich auf einem der Merkmale beruhten. Der Uferbuntbarsch wies hingegen keine Präferenz zwischen den Alternativen auf und brauchte für seine Entscheidungen deutlich länger. Während er durch die höhere Komplexität der Aufgaben mehr Zeit brauchte, um zu einer Entscheidung zu gelangen, wurde der Große Fadenmaulbrüter sogar schneller.

„Es war entscheidend, dies an zwei gut vergleichbaren Arten zu untersuchen“, sagt Hauptautor Maëlan Tomasek, der die Forschung im Rahmen seiner Doktorarbeit an der Université Clermont Auvergne und am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie durchgeführt hat. „Sie konnten dieselben Dinge sehen, waren gleichermaßen motiviert und waren sich einig, wenn die Entscheidungen einfach waren. Erst als wir die Entscheidungen anspruchsvoller gestalteten, gingen ihre Meinungen plötzlich auseinander. Ehrlich gesagt war das eine Überraschung. Warum sollten sich zwei so eng verwandte Arten in komplexen Situationen so unterschiedlich verhalten?“

Dieser Kontrast spiegelt Erkenntnisse aus der menschlichen Psychologie wider. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Fische würden über menschenähnliche Versionen von Kahnemans „schnellem“ und „langsamem“ Denken verfügen müssen. „Der Vergleich liegt nahe, weil das zugrunde liegende Problem dasselbe ist“, sagt Mitautor Dylan Naceur, Doktorand der kognitiven Psychologie an der Université Clermont Auvergne, dessen Forschungsschwerpunkt auf der menschlichen Aufmerksamkeit liegt. „Jedes Gehirn verfügt nur über begrenzte Aufmerksamkeitsressourcen, daher muss es entscheiden, welche Informationen Vorrang erhalten sollten. Menschen und Fische denken zwar vielleicht nicht auf dieselbe Weise, aber beide stehen vor derselben kognitiven Herausforderung, aus einer komplexen Welt die relevantesten Informationen herauszusuchen.“

Um zu testen, ob die Art, die langsamere Entscheidungen trifft, in komplexeren Situationen verwirrt wird, griffen die Forscher auf ein weiteres klassisches Experiment aus der menschlichen Entscheidungsforschung zurück: den „Köder-Effekt“. Dies ist ein psychologisches Phänomen, bei dem Menschen ihre Präferenz zwischen zwei Optionen ändern, nachdem eine dritte, minderwertige Option eingeführt wird. Diese kognitive Verzerrung wird im Marketing häufig genutzt, um menschliche Entscheidungen zu beeinflussen.

Mit einer zusätzlichen minderwertigen Option (Köder) waren die beiden Hauptalternativen für den Uferbuntbarsch weiterhin gleich attraktiv. Die minderwertige Option ignorierte er dagegen weitgehend. „Er hat tatsächlich mehrere Merkmale abgewogen, anstatt zufällig zu wählen, und er traf rationale Entscheidungen. Vielen Menschen gelingt dies bei derselben Aufgabe nicht“, fügt Tomasek hinzu, der mittlerweile als Postdoktorand an der Monash University in Australien tätig ist.

Die Ergebnisse legen die vielfältigen kognitiven Strategien offen, die von Tieren – selbst von eng verwandten Arten – genutzt werden. Dennoch mahnen die Autoren zur Vorsicht bei der Interpretation dieser Unterschiede. „Die vergleichende Kognitionsforschung hat sich oft darauf konzentriert, Arten nach ihrer kognitiven Begabung, ihrer ‚Klugheit‘, einzustufen“, sagt die Co-Seniorautorin Valérie Dufour, Forschungsdirektorin für Sozial- und Kognitionspsychologie an der Université Clermont Auvergne und am französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung. „Unsere Ergebnisse legen eine andere Perspektive nahe. Eng verwandte Arten lösen möglicherweise genau dasselbe Problem mit unterschiedlichen kognitiven Strategien, wobei die eine Strategie nicht unbedingt besser ist als die andere. Manchmal ist es besser, schneller zu entscheiden; ein andermal, alle Informationen zu berücksichtigen. Das Verständnis dieser Strategien könnte wichtiger sein als der Versuch, abstrakte Intelligenz an sich zu messen.“

Es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um die Ursache für die Unterschiede zwischen den Arten zu ermitteln. Die Unterschiede in der Entscheidungsfindung könnten tatsächlich auf unterschiedliche Lebenserfahrungen zurückzuführen sein, aber auch auf evolutionäre Unterschiede. Sollte sich die zweite Alternative als zutreffend erweisen, so argumentieren die Autoren, würde dies viel über die Evolution der Intelligenz aussagen.

„Die Evolution führt nicht dazu, dass Tiere immer komplexere Entscheidungsprozesse entwickeln“, sagt Co-Seniorautor Alex Jordan, unabhängiger Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Verhaltensbiologie. „Vielmehr verbessern sie ihre Anpassung an die Umgebungen und Herausforderungen, denen sie gegenüberstehen. Das bedeutet: Wenn einfache Lösungen funktionieren, müssen sie nicht durch kompliziertere Regeln ersetzt werden. Hier haben wir zwei Lösungen, die aus unterschiedlichen Gründen zu funktionieren scheinen. Die eine berücksichtigt vor der Entscheidung einen breiten Kontext, während sich die andere schnell auf das Wesentliche konzentriert. Sie gehen von denselben Fähigkeiten aus, doch es scheint, als habe die Evolution die Entscheidungsregel so verändert, dass ähnliche Probleme auf unterschiedliche Weise gelöst werden.“ Warum das so sein könnte und welche Vorteile die jeweilige Strategie bietet, bleibt laut den Autoren eine Frage für zukünftige Forschungsarbeiten.

Die Arbeit zeigt zudem, dass anspruchsvolle kognitive Experimente, die ursprünglich für die Humanpsychologie entwickelt wurden, auch an Wildtieren in ihrer natürlichen Umgebung durchgeführt werden können. Anstatt in Gefangenschaft lebende Tiere auf künstliche Aufgaben zu trainieren, nutzten die Forscher ein Verhalten, das die Fische täglich ganz natürlich zeigen: die Reinigung ihrer Nester.

Die Studie könnte eine engere Verbindung zwischen Psychologie, Evolutionsbiologie und Tierkognition fördern, indem natürliche Systeme genutzt werden, um nicht nur zu verstehen, ob Tiere denken, sondern auch, wie sie dies tun.