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# Biologia# Comportamento e Cognição Animal

Macaques Revelam Dicas sobre Estratégias de Busca de Comida

Estudo revela como os macacos adaptam suas maneiras de procurar comida em ambientes desconhecidos.

Alexander Gail, N. Shahidi, Z. Ahmed, Y. Badayeva, I. Lacal

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Os macacos usam diferentes métodos pra encontrar Comida, principalmente em lugares onde é difícil achar. Alguns deles lembram onde a comida estava antes e voltam pra esses lugares, enquanto outros mudam a abordagem dependendo da estação. Os macacos-macaques, um tipo de macaco, são especialmente bons em viver em diferentes ambientes. Eles costumam percorrer longas distâncias todo dia, às vezes até vários quilômetros, pra procurar comida. Os machos jovens de macaque às vezes saem do grupo pra se juntar a outros ou montar o seu próprio.

Os macaques frequentemente se deparam com áreas novas e desconhecidas enquanto buscam por comida. Essa situação faz com que eles procurem informações pra ajudar a decidir pra onde ir. A maneira como tomam decisões pode mudar com base no quanto eles sabem ou não sobre o que tem ao redor. Quando têm opções confusas ou resultados incertos, os macaques tendem a explorar novas escolhas ou buscar mais informações. Estudos mostraram que macaques, junto com outros primatas, conseguem reconhecer recompensas potenciais a partir dessas escolhas incertas. Curiosamente, eles preferem opções com alguma incerteza ao invés daquelas que são totalmente certas ou totalmente aleatórias, especialmente se tem bastante comida por perto. Eles parecem motivados a diminuir a incerteza sobre os locais onde a comida está.

Amostragem e Exploração por Comida

Quando os macaques procuram comida em áreas desconhecidas, podem tentar diferentes estratégias pra coletar informações úteis sobre onde a comida pode estar escondida. Por exemplo, ao procurar comida que está distribuída aleatoriamente, os animais podem ter uma abordagem mais flexível pra encontrar comida espalhada em diferentes lugares. Pensa-se que os macaques, como outros animais, têm uma tendência de passar mais tempo procurando em lugares onde a comida foi encontrada antes. Isso pode ajudar eles a achar mais comida em futuras buscas.

Procurar em uma área com comida escondida pode ser visto como um desafio onde o forrageador precisa descobrir os melhores lugares pra olhar. A estratégia de busca pode envolver escolhas que minimizem esforço e tempo, evitando lugares que são menos prováveis de ter comida. Por exemplo, ao procurar comida escondida em um ambiente desafiador, alguns animais podem esperar pra juntar informações antes de se mover pra outro lugar.

Quando buscam aleatoriamente, alguns animais, incluindo os macaques, costumam seguir um padrão chamado caminhada de Lévy, onde dão passos de comprimentos variados em diferentes direções. Isso significa que às vezes eles viajam curtas distâncias entre as buscas por comida e, em outras ocasiões, dão passos mais longos. No entanto, se esse padrão é devido às suas decisões de busca ou à real distribuição da comida na área ainda não está totalmente claro.

Equilibrando Estratégias de Busca

Mesmo que buscar aleatoriamente possa ser benéfico, isso não explica como os animais mudam seus caminhos quando encontram áreas ricas em comida. Por exemplo, animais como gophers podem cavar mais túneis em áreas com muitas das plantas que eles gostam. Alguns golfinhos passam tempo em pontos do oceano onde encontraram comida momentos antes. Essa estratégia de busca, conhecida como busca restrita à área, é benéfica quando a comida tá concentrada em certos lugares.

Quando os animais encontram comida, eles costumam adaptar seu comportamento de busca. Por exemplo, se uma minhoca pequena encontra comida em uma placa de Petri, inicialmente ela se move em linha reta, mas começa a se mover mais devagar e com mais cuidado assim que encontra comida. Essa mudança de comportamento pode indicar uma transição de busca ampla pra focar em uma área menor com comida. No entanto, muitos forrageadores, incluindo humanos, podem equilibrar exploração e exploração ao longo de sua busca, significando que continuam a procurar mais comida enquanto estão atentos ao que tá ao redor.

A Configuração do Experimento

Nesse estudo, os pesquisadores queriam aprender como os macaques procuram comida em um ambiente incerto. Eles desenharam um cenário controlado chamado Sala de Exploração, onde os macaques podiam procurar comida escondida em uma grade de pilhas de lascas de madeira. A configuração permitiu que os pesquisadores monitorassem e registrassem como os macacos se moviam e quais caminhos escolhiam enquanto forrageavam.

Em cada sessão, os macacos buscavam por uma grade com pilhas de lascas. Algumas dessas pilhas escondiam pedaços de comida, que eram colocados de acordo com um padrão específico. Os pesquisadores garantiram que os macacos não tivessem conhecimento prévio sobre onde a comida estava, tornando o teste justo em relação às suas estratégias de busca.

Comportamento de Forrageamento dos Macacos

Os macacos começaram a explorar o terreno sem nenhuma ordem específica. Em diferentes sessões, eles encontraram entre 42% e 100% da comida escondida embaixo das pilhas. Curiosamente, a primeira comida encontrada às vezes era achada na primeira tentativa, mostrando a imprevisibilidade de forragear em uma área desconhecida.

Os pesquisadores analisaram de perto os caminhos de forrageamento dos macacos pra ver se eles se pareciam com algum padrão conhecido de busca por comida. Eles descobriram que as distâncias que os macacos percorriam entre as buscas seguiam uma distribuição de cauda pesada, parecida com uma caminhada de Lévy. Isso indica que os macacos às vezes viajavam longas distâncias entre suas buscas. Eles preferiam buscar pilhas próximas após encontrar comida, mas não limitavam sua exploração apenas a essas áreas.

Buscando Perto das Fontes de Comida

Pra entender melhor como encontrar comida influenciava os padrões de busca dos macacos, os pesquisadores compararam seus movimentos após encontrar comida ou uma pilha vazia. Após encontrar comida, os macacos tendiam a escolher pilhas que estavam mais próximas, em comparação com quando tinham acabado de encontrar uma vazia. Esse comportamento sugere que eles podem esperar encontrar mais recompensas perto dos lugares que eles já pesquisaram com sucesso.

Curiosamente, enquanto os macacos diminuíam temporariamente a distância de busca após encontrar comida, eles não paravam completamente de explorar. Em vez disso, continuavam a adaptar sua estratégia de forrageamento, mostrando uma inclinação a manter um equilíbrio entre buscar perto e explorar mais longe.

Busca por Informações no Forrageamento

Encontrar comida forneceu aos macacos informações valiosas sobre a área ao redor. Quando eles pesquisavam uma pilha, aprendiam se ela continha comida e podiam tomar decisões com base nesse conhecimento pra sua próxima busca. Essa informação permite que eles foquem em pilhas que podem ser mais promissoras com base nas experiências anteriores.

Os pesquisadores desenvolveram um modelo pra entender melhor como a busca por informações, junto com a busca por recompensas e a preservação de energia, desempenhou um papel nos padrões de forrageamento dos macacos. Ao simular diferentes estratégias com base nesses fatores, eles puderam observar como os macacos tomavam suas decisões e como isso afetava seus caminhos.

Simulando o Processo de Forrageamento

Usando o modelo, os pesquisadores puderam gerar diferentes caminhos de forrageamento com base em quanto os macacos consideravam informações, recompensas e proximidade. Eles descobriram que os macaques ajustavam suas estratégias de acordo com o ambiente em que estavam. Por exemplo, quando a paisagem tinha comida espalhada, os macacos mostraram um comportamento mais exploratório em comparação com quando forrageavam em áreas onde a comida estava agrupada próxima.

Ao comparar os resultados dos macacos com os resultados produzidos pelo modelo, os pesquisadores notaram diferenças individuais nas estratégias de forrageamento de cada macaco. Alguns macacos pareciam priorizar a busca por informações mais do que outros, o que destacou estratégias de forrageamento únicas baseadas nas experiências passadas ou nas tendências de comportamento deles.

Adaptando-se a Diferentes Distribuições de Comida

O estudo também examinou como a estrutura da distribuição de comida afetava o comportamento de busca dos macacos. Quando a comida estava agrupada, os macaques mostraram uma tendência de ficar mais perto dessa área após encontrar comida. No entanto, quando a comida estava espalhada, o comportamento deles mudava pra se tornar mais exploratório, permitindo que eles buscassem novas fontes de comida de forma mais eficaz.

Simulando os comportamentos dos macacos em distribuições de comida tanto localizadas quanto espalhadas, os pesquisadores descobriram que encontrar comida influenciava suas distâncias de busca de maneiras semelhantes em diferentes terrenos. Essa descoberta indicou que os macacos assumiam algum nível de continuidade na forma como a comida estava distribuída, independentemente da aleatoriedade de sua localização.

Conclusão

As descobertas desse estudo revelam que os macaques incorporam a busca por informações em suas estratégias de forrageamento enquanto procuram em ambientes desconhecidos. Os macacos demonstraram padrões de busca parecidos com os de Lévy, indicando que equilibram seus esforços de busca entre explorar novas fontes de comida e explorar as áreas onde já encontraram comida. O uso de um modelo espacial ajudou a explicar seu comportamento e mostrou que diferentes indivíduos adaptavam suas estratégias de busca com base em suas experiências passadas e na natureza da distribuição de comida.

Como resultado, a pesquisa contribui pra nossa compreensão de como diferenças individuais no comportamento de forrageamento podem surgir e como os macacos, assim como outros animais, podem navegar e adaptar suas estratégias de forma eficaz ao buscar comida em ambientes incertos.

Fonte original

Título: Freely foraging macaques value information in ambiguous terrains

Resumo: 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 atualização: 2024-10-27 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617791

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.11.617791.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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