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# Biologia # Biologia evolutiva

A Evolução da Aprendizagem e Ensino nos Animais

Analisando como o conhecimento é adquirido e passado entre as espécies.

Ludovic Maisonneuve, L. Lehmann, C. Mullon

― 9 min ler


Aprendendo e ensinando na Aprendendo e ensinando na natureza conhecimento. Como os animais adquirem e compartilham
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Animais, incluindo os humanos, aprendem com o que tá ao redor pra sobreviver e se reproduzir. Eles conseguem adquirir conhecimento com suas experiências ou observando os outros. Esse processo de aprendizagem pode acontecer de várias maneiras: dos pais pros filhos, das gerações mais velhas pras mais novas, ou entre os amigos. Como os animais equilibram o tempo e a energia entre esses métodos de aprendizado é o que chamamos de cronograma de aprendizagem. Entender como esses cronogramas evoluem é complicado porque envolve várias trocas e influências sociais.

Aquisição de Conhecimento

Os animais obtêm conhecimento por meio de:

  • Aprendizagem Vertical: Aprender com os pais.
  • Aprendizagem Oblíqua: Aprender com indivíduos mais velhos que não são pais.
  • Aprendizagem Individual: Ganhar conhecimento com experiências pessoais.

Esses métodos de aprendizagem podem ter custos e benefícios diferentes. Por exemplo, aprender com os outros pode levar menos tempo e reduzir riscos em comparação a tentar algo sozinho. Geralmente, os animais jovens aprendem mais com os outros, e conforme vão envelhecendo, começam a depender mais das suas próprias experiências.

Os benefícios da aprendizagem social podem levar a um conhecimento acumulativo. Isso significa que, ao longo das gerações, os indivíduos conseguem reunir mais informações coletivamente do que sozinhos. Essa acumulação foi importante para a evolução das sociedades humanas e é vista em várias outras espécies.

Fatores que Influenciam a Aprendizagem

Alguns fatores são importantes na evolução dos cronogramas de aprendizagem:

  • Custos da Aprendizagem: Quão caro é, em termos de tempo e energia, aprender com os outros em vez de aprender sozinho.
  • Estrutura Populacional: Como os indivíduos estão relacionados pode impactar a aprendizagem. Por exemplo, aprender com parentes costuma ser benéfico.
  • Variabilidade Ambiental: O quanto o ambiente muda ao longo do tempo pode influenciar se a aprendizagem social ou individual é mais eficaz.

Quando os indivíduos aprendem com os outros, a eficácia do que eles aprendem pode depender bastante do que seus colegas ou pais sabem.

Ensino e Seu Papel na Aprendizagem

Ensinar é quando um indivíduo ajuda outro a aprender, geralmente com um custo pro professor. Comportamentos desse tipo podem incluir guiar, modificar o ambiente pra facilitar a aprendizagem, ou recompensar os aprendizes por comportamentos específicos. O ensino costuma acontecer entre indivíduos relacionados porque os benefícios podem se estender à família.

Quando o ensino tá envolvido, isso influencia tanto a aprendizagem quanto a transmissão do conhecimento numa população. Por exemplo, se os pais ensinam seus filhos, pode fazer sentido que os jovens animals passem mais tempo aprendendo com eles e menos com outros.

Evolução Conjunta da Aprendizagem e do Ensino

Os cronogramas de aprendizagem e os métodos de ensino podem evoluir juntos. Só certos cronogramas de aprendizagem permitem um ensino eficaz. Por exemplo, se um cronograma de aprendizagem apoia a aprendizagem vertical, isso cria oportunidades para os pais ensinarem seus filhos.

Se os indivíduos desenvolvem melhores métodos de ensino, isso pode levar a mudanças nos cronogramas de aprendizagem que aprimoram o conhecimento ao longo das gerações. Se o ensino melhora a transmissão do conhecimento, pode permitir estratégias de aprendizagem mais eficientes dentro da população.

Modelo de Dinâmica da Aprendizagem

Pra examinar como o ensino e os cronogramas de aprendizagem evoluem, os pesquisadores podem criar modelos matemáticos. Esses modelos consideram uma população onde os indivíduos podem aprender de diferentes maneiras. Eles mostram que quando o ensino acontece, há um impacto significativo em como o conhecimento se acumula ao longo das gerações.

O modelo assume que os indivíduos podem investir seu tempo aprendendo com os pais, com os outros, ou por meio de experiência individual. O ensino pode acelerar processos de aprendizagem. A taxa em que o conhecimento se acumula depende de como os indivíduos aprendem uns com os outros.

Dinâmica do Conhecimento Geracional

Em uma geração específica, os indivíduos jovens primeiro aprendem com seus pais, depois com outros adultos, e finalmente com suas próprias experiências. Durante essa aprendizagem, eles podem encontrar novas ideias que aumentam seu conhecimento. Os pais podem investir energia no ensino, mesmo que isso traga custos.

O conhecimento aprendido socialmente pode não permanecer útil indefinidamente. À medida que novas gerações surgem, a relevância do conhecimento mais antigo pode diminuir. Esse processo varia entre gerações e pode depender da frequência com que o ambiente muda.

Conhecimento Individual e Total nas Populações

Conforme os indivíduos aprendem, eles acumulam conhecimento que pode impactar seu sucesso reprodutivo. O conhecimento tende a aumentar o número de filhotes que sobrevivem até a idade adulta. Em uma população, à medida que o conhecimento se acumula, o conhecimento total disponível para os indivíduos também aumenta.

Quando os indivíduos aprendem com os outros, a dinâmica do conhecimento na população muda. Se muitos indivíduos produzem conhecimento único por meio de experiências pessoais, o conhecimento geral na comunidade cresce consideravelmente. Por outro lado, se a maioria dos indivíduos aprende as mesmas coisas, há menos aumento no conhecimento total.

Fecundidade Eficaz e Suas Influências

O conhecimento de um indivíduo pode afetar diretamente seu sucesso na reprodução. Aqueles que sabem mais podem ter mais filhotes, mas os custos do ensino podem reduzir o número de filhotes se os pais gastarem muito tempo Ensinando em vez de cuidar deles.

Três efeitos principais influenciam a reprodução de um indivíduo:

  • Quanto mais conhecimento um indivíduo tem, mais filhotes ele pode produzir.
  • Ensinar exige esforço, o que pode desviar de outras responsabilidades parentais.
  • A competição por recursos entre os filhotes pode ser influenciada pelo nível de ensino que o pai forneceu.

Em essência, um equilíbrio entre ensinar, aprender e reproduzir é essencial pro sucesso numa população.

Impacto da Aprendizagem e Ensino no Conhecimento

A evolução dos comportamentos de aprendizagem e ensino pode melhorar a transferência de conhecimento dentro das populações. O ensino influencia quanto tempo os indivíduos alocam a diferentes métodos de aprendizagem. Quando os pais ensinam de forma eficaz, seus filhos tendem a adquirir conhecimento mais rápido e podem passar pra aprendizagem individual quando têm conhecimento base suficiente.

A evolução conjunta da aprendizagem e do ensino pode levar a um maior conhecimento dentro da população, que por sua vez pode apoiar um maior sucesso reprodutivo e crescimento populacional.

Efeitos do Ambiente na Aprendizagem

O ambiente desempenha um papel crítico em moldar os comportamentos de aprendizagem. Em ambientes estáveis, onde o conhecimento permanece relevante, a aprendizagem social pode ser vantajosa. Por outro lado, quando as condições mudam rapidamente, a aprendizagem individual pode ter prioridade, já que permite que os indivíduos se adaptem rapidamente.

A quantidade de variação no conhecimento entre os indivíduos também pode influenciar quais métodos de aprendizagem são favorecidos. Quando os indivíduos enfrentam diferentes desafios ou estímulos, há uma maior chance de criar conhecimento único, o que pode contribuir pra aprendizagem geral da população.

Variação e Seleção de Traços de Aprendizagem

Os traços associados à aquisição de conhecimento podem variar muito entre diferentes espécies. Seja por diferenças genéticas ou experiências pessoais, essas variações podem levar a diferentes eficiências de aprendizagem. Alguns estudos indicaram que indivíduos que dependem fortemente de uma forma de aprendizagem podem fazer isso em detrimento de outra, sugerindo uma troca.

Geralmente, há uma correlação dentro das populações entre ensino e aprendizagem individual. Aqueles que investem em ensinar costumam dedicar menos tempo à aprendizagem social, já que o ensino pode agilizar a transferência de conhecimento pros filhos.

A Síndrome do Professor-Inovador

Em populações onde o ensino é comum, podemos ver um fenômeno chamado "síndrome do professor-inovador." Isso significa que os indivíduos que ensinam frequentemente também inovam mais devido ao tempo economizado com menos aprendizagem social. No entanto, aqueles que ensinam podem incorrer em custos, o que pode levar a um equilíbrio de estratégias dentro da população.

A distribuição de traços de aprendizagem pode revelar padrões onde os indivíduos respondem de forma adaptativa ao seu ambiente, levando a mudanças em como o conhecimento é acumulado ao longo do tempo.

Implicações do Ensino em Indivíduos Não Relacionados

Enquanto o ensino geralmente ocorre entre parentes, como interações pais-filhos, há casos onde indivíduos não relacionados também se envolvem no ensino. Isso pode acontecer em grupos sociais onde comportamentos cooperativos são comuns. Por exemplo, em algumas sociedades humanas, o ensino acontece amplamente, não só entre parentes, destacando a importância do conhecimento compartilhado pro sucesso comunitário.

Ensinar pode trazer benefícios que se estendem além do destinatário imediato. Não parentes também podem adquirir habilidades ou Conhecimentos valiosos por meio dessas interações, o que pode fortalecer os laços comunitários e o progresso coletivo.

Conclusão

Em resumo, a evolução dos comportamentos de ensino e aprendizagem desempenha um papel significativo em como o conhecimento é adquirido e transmitido dentro das populações. Esses processos são influenciados por uma variedade de fatores, incluindo condições ambientais, relacionamentos individuais e os custos inerentes ao ensino.

À medida que a compreensão da dinâmica entre cronogramas de aprendizagem e ensino continua a crescer, isso vai iluminar as complexidades da evolução do conhecimento não só em animais, mas também em sociedades humanas. Isso tem implicações pra entender o desenvolvimento cultural e a transmissão de habilidades entre gerações. Ao examinar essas relações, ganhamos uma visão das características únicas da aprendizagem e acumulação de conhecimento que definem as espécies, incluindo os humanos, ao longo da história.

Fonte original

Título: The coevolution of learning schedules and teaching enhances cumulative knowledge and drives a teacher-innovator syndrome

Resumo: Natural selection shapes how individuals learn and acquire knowledge from their environment. Under the right conditions, this can lead to the evolution of learning schedules--how individuals allocate resources to acquire knowledge throughout their lifespan--that promote the accumulation of knowledge across generations ("cumulative knowledge" or "cumulative culture"). In spite of having been observed across multiple taxa, the role of parental teaching in this evolutionary process remains understudied. Using mathematical modelling, we show that learning schedules and parental teaching coevolve, resulting in greater time spent learning individually and innovating, as well as greater inter-generational transfer of knowledge from parent to offspring. These outcomes together enhance cumulative knowledge. Our analyses further reveal that within populations, selection typically favours an association between teaching and individual learning whereby some individuals innovate and teach within the family ("knowledge producers" with extensive knowledge), while others teach less and learn socially outside of the family ("knowledge scroungers" with less knowledge). Overall, our findings indicate that the coevolution of learning schedules and teaching promotes knowledge accumulation within and between generations, and favours diversity within and between populations in knowledge acquisition, possession and transmission.

Autores: Ludovic Maisonneuve, L. Lehmann, C. Mullon

Última atualização: 2024-12-11 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.28.601211

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.28.601211.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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