Los macacos revelan ideas sobre estrategias de búsqueda de comida
Un estudio revela cómo los macacos adaptan sus métodos de búsqueda de comida en entornos desconocidos.
Alexander Gail, N. Shahidi, Z. Ahmed, Y. Badayeva, I. Lacal
― 9 minilectura
Tabla de contenidos
Los monos usan diferentes métodos para encontrar Comida, especialmente en lugares donde es difícil hallarla. Algunos monos recuerdan dónde encontraron comida antes y regresan a esos lugares, mientras que otros cambian su enfoque según la temporada. Los macacos, un tipo de mono, son especialmente buenos para vivir en muchos tipos diferentes de lugares. A menudo viajan largas distancias cada día, a veces incluso varios kilómetros, para Buscar comida. Los jóvenes machos macacos a veces dejan su grupo para unirse a otros o formar el suyo propio.
Los macacos a menudo se encuentran con áreas nuevas y desconocidas mientras buscan comida. Esta situación los lleva a buscar información que les ayude a decidir a dónde ir. La forma en que toman decisiones puede cambiar según cuánto sepan o no sepan sobre su entorno. Cuando tienen opciones poco claras o resultados inciertos, los macacos tienden a explorar nuevas elecciones o a buscar más información. Estudios han mostrado que los macacos, junto con otros primates, pueden reconocer recompensas potenciales de estas elecciones poco claras. Curiosamente, los macacos prefieren opciones que tienen cierta incertidumbre en lugar de aquellas que son completamente ciertas o completamente aleatorias, especialmente si hay suficiente comida disponible. Parecen estar motivados para reducir su incertidumbre sobre dónde hay comida.
Muestreo y Exploración de Comida
Cuando los macacos buscan comida en áreas desconocidas, pueden probar diferentes estrategias para reunir información útil sobre dónde podría estar escondida la comida. Por ejemplo, al buscar comida que está distribuida de manera aleatoria, los animales pueden adoptar un enfoque flexible para encontrar comida esparcida alrededor de diferentes lugares. Se piensa que los macacos, como otros animales, tienen una tendencia a pasar más tiempo buscando en lugares donde se ha encontrado comida en el pasado. Esto podría ayudarles a encontrar más comida en búsquedas futuras.
Buscar en un área con comida escondida puede verse como un desafío donde el buscador necesita averiguar los mejores lugares para mirar. La estrategia de búsqueda puede implicar hacer elecciones que minimicen esfuerzo y tiempo al evitar lugares que son menos propensos a tener comida. Por ejemplo, cuando buscan comida escondida en un ambiente complicado, algunos animales pueden esperar para reunir información antes de moverse a otra ubicación.
Al buscar de manera aleatoria, algunos animales, incluidos los macacos, tienden a seguir un patrón llamado paseo de Lévy, donde dan pasos de diferentes longitudes en distintas direcciones. Esto significa que a veces recorren distancias cortas entre búsquedas de comida y, en ocasiones, dan pasos más largos. Sin embargo, si este patrón se debe a sus decisiones de búsqueda o a la distribución real de comida en el área, aún no está completamente claro.
Equilibrando Estrategias de Búsqueda
Aunque la búsqueda aleatoria puede ser beneficiosa, no explica cómo los animales cambian sus caminos al encontrar áreas ricas en comida. Por ejemplo, animales como los gophers pueden excavar más túneles en áreas con muchas de sus plantas favoritas. Algunos delfines pasan tiempo en lugares del océano donde encontraron comida momentos antes. Esta estrategia de búsqueda, conocida como búsqueda restringida al área, es beneficiosa cuando la comida está concentrada en ciertos lugares.
Cuando los animales encuentran comida, a menudo adaptan su comportamiento de búsqueda. Por ejemplo, si un pequeño gusano encuentra comida en una placa de petri, inicialmente se mueve en línea recta pero comienza a moverse más despacio y con más cuidado una vez que encuentra comida. Este cambio de comportamiento podría indicar un cambio de buscar ampliamente a centrarse en un área más pequeña con comida. Sin embargo, muchos buscadores, incluidos los humanos, pueden equilibrar la exploración y la explotación durante su búsqueda, lo que significa que continúan buscando más comida mientras están atentos a su entorno.
El Setup del Experimento
En este estudio, los investigadores querían aprender cómo los macacos buscan comida en un ambiente incierto. Diseñaron un entorno controlado llamado la Sala de Exploración donde los macacos podían buscar comida escondida en una cuadrícula de montones de astillas de madera. El setup permitió a los investigadores monitorear y registrar cómo se movían los monos y qué caminos elegían mientras forrajeaban.
En cada sesión, los monos buscaban a través de una cuadrícula con montones de astillas. Algunos de estos montones escondían piezas de comida, que fueron colocadas según un patrón específico. Los investigadores aseguraron que los monos no tuvieran conocimiento previo de dónde estaba la comida, haciendo que fuera una prueba justa de sus estrategias de búsqueda.
Comportamiento de Forrajeo de los Macacos
Los monos empezaron a buscar en el terreno sin ningún orden particular. A través de diferentes sesiones, encontraron entre el 42% y el 100% de la comida escondida bajo los montones. Curiosamente, la primera comida a veces se encontraba en el primer intento, mostrando la imprevisibilidad del forrajeo en un área desconocida.
Los investigadores observaron de cerca los caminos de forrajeo de los monos para ver si se parecían a algún patrón conocido de búsqueda de comida. Encontraron que las distancias que los monos recorrían entre búsquedas seguían una distribución de cola pesada, similar a un paseo de Lévy. Esto indica que los monos a veces recorrían largas distancias entre sus búsquedas. Los monos preferían buscar en montones cercanos después de encontrar comida, pero no limitaban su exploración solo a esas áreas.
Buscando Cerca de Fuentes de Comida
Para entender mejor cómo encontrar comida influía en los patrones de búsqueda de los monos, los investigadores compararon sus movimientos después de encontrar comida o un montón vacío. Después de encontrar comida, los monos tendían a elegir montones que estaban más cerca en comparación con cuando encontraban uno vacío. Este comportamiento sugiere que pueden esperar encontrar más recompensas cerca de los lugares que ya han buscado con éxito.
Curiosamente, aunque los monos acortaron temporalmente su distancia de búsqueda después de encontrar comida, no dejaron de explorar por completo. En su lugar, continuaron adaptando su estrategia de forrajeo, mostrando una inclinación a mantener un equilibrio entre buscar cerca y explorar más lejos.
Búsqueda de información en el Forrajeo
Encontrar comida proporcionó a los monos información valiosa sobre el área circundante. Cuando buscaban en un montón, aprendían si contenía comida y podían tomar decisiones basadas en ese conocimiento para su próxima búsqueda. Esta información les permite centrarse en montones que podrían ser más prometedores según sus experiencias previas.
Los investigadores desarrollaron un modelo para entender mejor cómo la búsqueda de información, junto con la búsqueda de recompensas y la preservación de energía, jugaba un papel en los patrones de forrajeo de los monos. Al simular diferentes estrategias basadas en estos factores, pudieron ver cómo los monos tomaban decisiones y cómo eso afectaba sus caminos.
Simulando el Proceso de Forrajeo
Usando el modelo, los investigadores pudieron generar diferentes caminos de forrajeo basados en cuánto valoraban los monos la información, las recompensas y la proximidad. Encontraron que los macacos ajustaban sus estrategias según el entorno en el que se encontraban. Por ejemplo, cuando el paisaje tenía comida esparcida, los monos mostraban más comportamiento exploratorio en comparación con cuando forrajeaban en áreas donde la comida estaba agrupada.
Al comparar los resultados de los monos con los resultados producidos por el modelo, los investigadores notaron diferencias individuales en las estrategias de forrajeo de cada mono. Algunos monos parecían priorizar más la búsqueda de información que otros, lo que resaltaba estrategias de forrajeo únicas basadas en sus experiencias pasadas o tendencias de comportamiento.
Adaptándose a Diferentes Distribuciones de Comida
El estudio también examinó cómo la estructura de la distribución de comida afectaba el comportamiento de búsqueda de los monos. Cuando la comida estaba agrupada, los monos mostraban una tendencia a quedarse más cerca de esa área después de encontrar comida. Sin embargo, cuando la comida estaba esparcida, su comportamiento cambiaba a volverse más exploratorio, permitiéndoles buscar nuevas fuentes de comida de manera más efectiva.
Al simular los comportamientos de los monos en distribuciones de comida localizadas y esparcidas, los investigadores encontraron que encontrar comida influía en sus distancias de búsqueda de maneras similares a través de diferentes terrenos. Este hallazgo indicó que los monos asumían un cierto nivel de continuidad en cómo se distribuía la comida, independientemente de la aleatoriedad de su ubicación.
Conclusión
Los hallazgos de este estudio revelan que los macacos incorporan la búsqueda de información en sus estrategias de forrajeo mientras buscan en entornos desconocidos. Los monos demostraron patrones de búsqueda similares a los de Lévy, indicando que equilibran sus esfuerzos de búsqueda entre explorar nuevas fuentes de comida y explotar las áreas donde ya han encontrado comida. El uso de un modelo espacial ayudó a explicar su comportamiento y mostró que diferentes individuos adaptaron sus estrategias de búsqueda según sus experiencias pasadas y la naturaleza de la distribución de comida.
Como resultado, la investigación contribuye a nuestra comprensión de cómo pueden surgir diferencias individuales en el comportamiento de forrajeo y cómo los monos, al igual que otros animales, pueden navegar y adaptar efectivamente sus estrategias al buscar comida en entornos inciertos.
Título: Freely foraging macaques value information in ambiguous terrains
Resumen: Among non-human primates, macaques are recognized for thriving in a wide range of novel environments. Previous studies show macaques affinity for new information. However, little is known about how information-seeking manifests in their spatial navigation pattern in ambiguous foraging terrains, where the location and distribution of the food are unknown. We investigated the spatial pattern of foraging in free-moving macaques in an ambiguous terrain, lacking sensory cues about the reward distribution. Rewards were hidden in a uniform grid of woodchip piles spread over a 15 sqm open terrain and spatially distributed according to different patchy distributions. We observed Levy-like random walks in macaques spatial search pattern, balancing relocation effort with exploration. Encountering rewards altered the foraging path to favor the vicinity of discovered rewards temporarily, without preventing longer-distance travels. These results point toward continuous exploration, suggesting that explicit information-seeking is a part of macaques foraging strategy. We further quantified the role of information seeking using a kernel-based model, combining a map of ambiguity, promoting information seeking, with a map of discovered rewards and a map of proximity. Fitting this model to the foraging paths of our macaques revealed individual differences in their relative preference for information, reward, or proximity. The model predicted that a balanced contribution of all three factors performs and adapts to an ambiguous terrain with semi-scattered rewards, a prediction we confirmed using further experimental evidence. We postulate an explicit role for seeking information as a valuable entity to reduce ambiguity in macaques foraging strategies, suggesting an ecologically valid way of foraging ambiguous terrains. Graphical SummaryA) The experimental setup. Monkey Vin in a floor foraging session in the open arena of the Exploration Room. From a monkeys point of view, the terrain appeared as a uniform grid of woodchip piles arranged so that he could walk in the gap between the piles. Therefore, the terrain was ambiguous in the sense that it did not provide any sensory cue about the distribution and location of hidden rewards. Inset: Example foraging paths from one experimental session. Less than 20% of the woodchip piles, arranged in a disk shape on the floor, hid reward pieces (full piles; purple dots), and the rest were empty (black dots) B-D) Results of statistical analysis on the experimental data (top) and a generative or fitted kernel-based model of spatial foraging (bottom). B) Top: The distribution of step sizes, defined as distances between consecutive pile searches, is linear with a negative slope, suggesting a Levy-like distribution. A Levy-like distribution suggests that the monkey balanced energy preservation with exploration by taking short steps most of the time, medium-length steps sometimes, and long steps rarely. Bottom: A similar distribution of step sizes was produced in simulated foraging sessions in which the foraging agent makes choices among 108 locations, factoring in reward gain, information gain, and proximity of the pile. C) Top: The average of the step size immediately after encountering filled piles was shorter than that of empty piles. Bottom: similar results are achieved using the simulated agent in panel B bottom. D) Top: Two types of foraging terrains: a localized map with the disk-shaped arrangement of filled piles and a scattered map with 4 clusters of 3 filled piles. Bottom: weights of information seeking in one monkeys foraging choices, when the kernel-based model was fit to experimental data, show a more prominent role for information seeking on scattered terrains. O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=57 SRC="FIGDIR/small/617791v2_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (23K): [email protected]@d9c41eorg.highwire.dtl.DTLVardef@dacc94org.highwire.dtl.DTLVardef@ad4167_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG
Autores: Alexander Gail, N. Shahidi, Z. Ahmed, Y. Badayeva, I. Lacal
Última actualización: 2024-10-27 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617791
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617791.full.pdf
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