Etologi – Definition och användningsområden
I det här inlägget ville vi presentera ytterligare ett mycket intressant ämne: etologi. Först en definition. Etologi handlar om att studera djurs beteende. Vad innebär “beteende”? Vi kan här nämna djurkommunikation, predation, parning och migration. Dessutom studeras dessa olika beteendeegenskaper oftast i djurens naturliga miljö.
Inom etologi gör man ofta skillnad mellan två aspekter av djurbeteende. Det första är allt som utgör instinkt (d.v.s. beteendet som djur ärver och uppvisar utan anledning) kontra inlärning (beteenden som djur utvecklar under loppet av deras liv) [1]. Områden relaterade till etologi inkluderar neuroetologi, beteendeekologi, sociobiologi, vilda biologi, evolutionär psykologi, jämförande psykologi, neuroanatomi, neurobiologi och zoologi.
Etologi kan vara användbart av olika anledningar. Ett exempel är djurskydd. Faktum är att bevarandet och skyddet av arter underlättas av en bättre förståelse av deras beteenden i deras naturliga livsmiljöer. Andra appliceringar kommer att undersökas i avsnittet “Etologi idag”. Men först, lite historia.
En kort historia om etologi
Innan vi går in på vad etologi är idag och vilka tillämpningar området har, låt oss resa tillbaka till när etologin som vi känner den först uppfanns. För nästan ett sekel sedan, på 1930-talet, började den österrikiske biologen Konrad Lorenz sitt arbete med djurs beteende [2]. Mycket av hans forskning och studier gjordes i nära samarbete med den holländska zoologen Nikolaas Tinbergen och den tyske insektologen Karl von Frisch. Delvis med deras hjälp etablerade Lorenz etologin som vi känner den idag. Vid denna tidpunkt var den allmänna uppfattningen att alla nyckelbeteenden hos djur lärdes ut. Lorenz däremot, tänkte att beteende var en produkt av genetik. Ett exempel han gav var att fåglar, utan att få någon träning, ändå kunde flyga. Lorenz myntade också termen “mobbning” som han observerade när sociala djur kastade ut individer vars beteende avvek från normen.
Bild från Nobelstiftelsens arkiv.
Bild från Nobelstiftelsens arkiv.
Bild från Nobelstiftelsens arkiv.
Ett vanligt exempel på etologi som lärs ut i biologiundervisningen idag är måsungarnas beteende när de är hungriga. Föräldrarna har gula näbbar med en röd fläck (se bilden nedan), och när måsungarna är hungriga kommer de att picka på den röda fläcken eftersom föräldern kommer att reagera genom att stöta upp mat till dem [3]. Upptäckten och klassificeringen av detta beteende var ett av Nikolaas Tinbergens verk. Detta hackbeteende myntade termen supernormal stimulus, som definieras som en stimulans som framkallar en viss respons starkare än den stimulus som den utvecklades för. Detta kan vara lite svårt att förstå, men ta exemplet med måsarna. Måsungarnas pickande kommer från att de vill ha mat, men när Tinbergen satte en gul penna med tre röda band i boet samtidigt som föräldern kom med mat, så pickade ungarna på pennan och struntade i föräldern helt. Så den överdrivna stimulansen från pennan gav en starkare signal till ungarna än förälderns näbb.
Karl von Frischs bidrag till etologins växande område var främst genom hans omfattande studier av bin [4]. Von Frisch studerade både beteendet och kommunikationen hos bin, och han upptäckte att ett bi som hittar nektar kommer kommunicera detta till resten av kupan med en dans som specificerar källans riktning, storlek och kvalitet. Det an man kalla en informativ dans!
Tinbergen, Lorenz och von Frisch fick tillsammans Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1973 “för sina upptäckter rörande organisation och framkallande av individuella och sociala beteendemönster” [5].
Etologi idag
Även om det är mycket intressant, låt oss gå vidare från etologins historia, till vad den är idag. Etologin har idag blommat ut till en hel uppsjö av olika forskningsområden, och de integrerar ofta andra biologiska vetenskaper som genetik, neurologi, epigenetik och ekologi för att få en djupare förståelse för hur djurens beteende påverkas av olika faktorer. Låt oss gå igenom några exempel på intressant etologisk forskning som pågår idag.
För fem år sedan var den globala boskapsbeståndet 22,8 miljarder kycklingar, 1,5 miljarder nötkreatur, 1,2 miljarder får, 1,2 miljarder ankor, 1 miljard getter och 967 miljoner grisar [6]. Dessa siffror är förmodligen ännu högre nu, eftersom en större mänsklig befolkning ökar efterfrågan på livsmedelsproduktion. Med ett så vansinnigt stort djurbestånd är det av stort intresse för bönderna att de upprätthåller en god livsmiljö och välfärd för djuren.
En forskargrupp, Jensengruppen vid Linköpings universitet i Sverige, syftar till att studera beteendet hos tama djur [7]. Gruppen har två syften, att studera hur beteende påverkas av domesticering, och hur vi kan använda beteende för att bedöma välfärden hos människohållna djur. De utforskar t.ex. beteendets epigenetik och skriver att “…ett djur som upplever stress kommer att få epigenetiska modifieringar av sitt genom, vilket i sin tur kommer att påverka hur det reagerar i andra situationer.” De säger också att dessa epigenetiska modifieringar sedan till och med kan överföras till framtida generationer! Denna typ av forskning skulle också kunna bidra till att öka välfärden för andra icke-tämjda, men människohållna djur, som de i djurparker.
I många fall av etologistudier är tillvägagångssättet att utsätta ett djur eller en grupp djur för vissa stimuli i labbet och notera eventuella reaktioner i beteende som äger rum. Problemet med etologiska experiment i laboratoriet är dock att man aldrig riktigt kan replikera 100% av alla stimuli och miljöfaktorer som skulle finnas i djurets naturliga livsmiljö. Även när man forskar om djurs beteenden i det vilda är mänsklig störning en faktor som måste betraktas som en vetenskaplig fördom. Ett intressant sätt att ta itu med detta problem och minska den vetenskapliga fördomen är att använda robotar för att göra övervakningen istället. En studie fann att när de närmade sig vilda pingviner med ett fjärrstyrt fordon hade de signifikant lägre stressreaktioner jämfört med när de närmade sig av människor [8].
DISTURBANCE IN RESEARCH
ON WILD ANIMALS” Av MAHO ET. AL.
Ett steg längre är att inte bara låta robotar utföra övervakning, utan också att låta dem se ut som djuret av intresse och efterlikna deras beteenden. Detta öppnar för möjligheten att registrera djurs svar på specifika beteenden. Ett fascinerande forskningsprojekt som har försökt ta itu med detta är Frank Bonnet et. al. [9]. I sin artikel föreslår de ett modulärt robotsystem som efterliknar små fiskars rörelser och kroppsrörelser att använda för etologiska studier. I en annan artikel fortsätter de på ämnet och diskuterar “Hur mimetisk ska en robotfisk vara för att socialt integreras i zebrafiskgrupper?” [10]. Den här typen av forskning öppnar verkligen upp en helt ny väg inom etologi, och jag tror att den är på rätt väg för att utveckla etologin i framtiden.
Och nu, hur ser framtiden ut inom detta område?
Enligt en analys i en artikel finns det fortfarande mycket arbete att göra för att förbättra kunskapen inom detta område [11]. Den första punkten som framkommer är faktiskt att det inte finns någon verklig konsensus bland forskare om de grundläggande begreppen etologi, ens i disciplinens namn. För det andra är de genomförda studierna mycket fokuserade på primater. Det skulle vara intressant att utöka och diversifiera de studerade arterna. Slutligen kan de tillgängliga verktygen vara en källa till partiskhet och förhindra att relevanta slutsatser dras.
Som nämnts flera gånger i artikeln kommer etologi att vara ett verkligt stöd, på grund av mångfalden av inblandade områden, för djurskydd på grund av klimatförändringar. Faktum är att den globala uppvärmningen och dess inducerade förändringar kommer att vara en verklig utmaning för djurens anpassning. En bättre kunskap om arter kommer att göra det möjligt för oss att bättre förstå deras framtid.
En annan punkt att förbättra i framtiden som kan nämnas är bristen på dialog och samverkan. Till exempel finns det ett verkligt behov av att förbättra verktygen och deras tekniska aspekter, genom att integrera fler ingenjörer på området. Som vi nämnde i avsnittet “Etologi idag” kan det vara till stor hjälp att involvera robotar och tekniska innovationer.
Källor
[1] https://www.masterclass.com/articles/guide-to-ethology-exploring-the-study-of-animal-behavior
[2] https://www.britannica.com/biography/Konrad-Lorenz
[3] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003347209000165
[4] https://www.nature.com/articles/nature03526
[5] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1973/summary/
[6] https://storymaps.arcgis.com/stories/58ae71f58fd7418294f34c4f841895d8
[7] https://liu.se/en/research/jensengroup
[8] https://www.nature.com/articles/nmeth.3173′
[9] https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1729881417706628#body-ref-bibr1-1729881417706628
[10] https://www.researchgate.net/publication/320067775_How_mimetic_should_a_robotic_fish_be_to_socially_integrate_into_zebrafish_groups
[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8472011/
Hej! Det är jag som är Emy!
Jag är del av Chalmers-Göteborgs lag 2022.
Syntetisk biologi är något av det coolaste jag vet. Jag skriver på den här bloggen i hopp om att du kommer tycka att det är lika häftigt som jag när du får höra om allt som kan, och har åstadkommits med genetiskt modifierad mikroorganismer. Det är så sjukt häftigt!