Если вы когда-либо чувствовали себя overwhelmed от обилия вариантов в меню ресторана, разнообразия хлопьев в продуктовом магазине или потенциальных партнёров при пролистывании приложений для знакомств, вы испытали перегрузку выбора. Люди — не единственные, у кого возникают проблемы с принятием решений, когда они сталкиваются с множеством вариантов одновременно. В нашем новом исследовании, опубликованном в журнале iScience, мои коллеги и я обнаружили аналогичные эффекты перегрузки выбора у самок серой квакши, когда они сталкиваются с слишком большим количеством криков самцов, ищущих любовь. Учёные наблюдали аналогичные проблемы с принятием решений у многих видов при перегрузке выбора. Но мы мало знаем о том, как такие когнитивные ограничения влияют на животных в естественных условиях.
Нерешительность на лягушачьей сцене знакомств
Серые квакши, на которых мы сосредоточились, живут в лесистых районах near источников воды в Северной Америке. В брачный сезон самцы собираются в хоры и кричат, чтобы привлечь партнёрш. Самки выбирают партнёров на основе нескольких характеристик крика, включая длину крика. Более длинные крики более привлекательны.
Для нашего эксперимента мы поймали 60 самок квакш из брачных хоров в Восточном Теннесси и привезли их в нашу лабораторию. Затем мы проигрывали записанные брачные крики для каждой самки, давая ей выбор между одним длинным, привлекательным «целевым» криком и одним, тремя или семью более короткими, менее привлекательными «отвлекающими» криками. В дикой природе брачный хор квакш может включать десятки или даже сотни кричащих самцов. В нашей лабораторной установке крики воспроизводились последовательно, поэтому они никогда не перекрывались.
Самки прыгали к динамику, транслирующему предпочитаемый ею крик. По мере увеличения числа отвлекающих криков самки хуже справлялись с выбором привлекательного крика, дольше принимали решение и чаще откладывали выбор в течение 10-минутного окна.
Когнитивная путаница
Поскольку мы полностью исключили перекрытие криков, мы знаем, что это снижение не было связано с тем, что исследователи называют энергетической маскировкой. Это хорошо задокументированная проблема перекрывающихся сигналов, ухудшающих способность человека или животного обнаруживать и различать сигнал среди шума. Биологи давно знали, что предпочтения самок могут ослабевать в хорах, и обычно предполагали, что объяснение — энергетическая маскировка: слишком много перекрывающихся сигналов создают проблему для перцептивных систем лягушек. Другими словами, они не могут обнаружить или различить отдельные крики.
Вместо этого наше исследование показывает, что собственные когнитивные limits самки могут затруднить ей выбор предпочитаемого партнёра. Проблема возникает из-за слишком большого количества самцов для выбора, а не из-за неспособности слышать самцов чётко.
Когда самки не могут сделать оптимальный выбор
Характеристики крика связаны с приспособленностью потомства у серых квакш. Если самки испытывают трудности с распознаванием предпочитаемых криков в реальном хоре, они не могут выбрать партнёров с лучшими генами для передачи. Они могут в конечном итоге спариться с самцами, которых иначе отвергли бы. Эти самцы с меньшими достоинствами затем передают свои менее желательные черты, что может иметь негативные последствия для потомства.
Наша находка поднимает возможность того, что самцы могут эксплуатировать это когнитивное ограничение у самок. Менее привлекательные самцы могли бы добиться большего успеха, присоединяясь к большим хорам, где sheer количество конкурентов затрудняет самкам дискриминацию против них. Наоборот, более привлекательные самцы могут выигрывать от крика в меньших группах или даже в изоляции. Мои коллеги и я надеемся вскоре исследовать некоторые из этих возможностей.
Больше вариантов, больше возможностей… до определённого предела
Мы проводили наши эксперименты в упрощённой лабораторной арене, что позволило нам изолировать перегрузку выбора от других эффектов. Мы убрали реальный беспорядок перекрывающихся криков, растительности и риска от хищников, с которыми самки сталкиваются в реальном пруду. Мы также ограничили выбор самки восемью криками, хотя лягушки могут слышать ещё больше в естественных условиях.
Следующий шаг в этом исследовании — выяснить, насколько перегрузка выбора важна в реальном хоре, где крики перекрываются и где сенсорная и когнитивная обработка, вероятно, обе играют роль. Мы особенно заинтересованы в том, чтобы увидеть, действительно ли в естественных хорах решения занимают больше времени и самки действительно в конечном итоге спариваются с менее предпочтительными самцами.
Перегрузка выбора не уникальна для лягушек или даже для выбора партнёра. Исследователи видели, как пчёлы выбирают среди цветов, муравьи сравнивают потенциальные места для гнезда, а комары выбирают места для откладки яиц — все принимают худшие решения по мере увеличения числа конкурирующих вариантов. И недавние исследования полевых сверчков и квакш обнаружили аналогичные паттерны у этих животных, когда они выбирают партнёров на основе их криков. Вместе эти растущие доказательства предполагают, что когнитивные ограничения являются общей чертой принятия решений животными.
Открытие перегрузки выбора у лягушек — это не просто курьёз. Это окно в фундаментальные механизмы принятия решений, которые разделяют люди и животные. Понимание этих механизмов может помочь нам лучше понять, как животные адаптируются к сложным средам и как эволюция формирует когнитивные способности.
«Мы привыкли думать о животных как о машинах, которые автоматически выбирают оптимальный вариант, — говорит эколог из Университета Теннесси, участвовавший в исследовании. — Но реальность сложнее. Животные, как и люди, имеют ограниченные когнитивные ресурсы. Когда вариантов слишком много, они могут ошибаться».
Для самок квакш эти ошибки могут иметь реальные последствия. Если они выбирают менее привлекательных самцов, их потомство может быть менее жизнеспособным. Это создаёт эволюционное давление, которое может влиять на развитие брачных систем и стратегий.
«Мы видим, как когнитивные ограничения могут влиять на эволюцию, — говорит эволюционный биолог из Гарварда. — Если самки не могут выбрать лучшего партнёра из-за перегрузки выбора, это меняет динамику полового отбора. Менее привлекательные самцы могут получать преимущество, просто потому что они находятся в большой группе».
Исследователи также отмечают, что перегрузка выбора может быть особенно важна в изменяющихся средах. По мере того как деятельность человека изменяет экосистемы — фрагментируя среды обитания, создавая шумовое загрязнение и изменяя климат — животные могут сталкиваться с новыми когнитивными вызовами.
«Мы видим, как антропогенные изменения влияют на поведение животных, — говорит эколог. — Шумовое загрязнение, например, может маскировать брачные крики, создавая дополнительные проблемы для самок. Но даже без шума перегрузка выбора может быть проблемой, особенно если среда становится более сложной».
Для исследователей следующий шаг — понять, как перегрузка выбора взаимодействует с другими факторами в естественных условиях. Они планируют провести эксперименты в реальных прудах, где самки сталкиваются с полным спектром сенсорных и когнитивных вызовов.
«Мы хотим увидеть, как это работает в реальном мире, — говорит исследователь. — Лаборатория — это упрощение. В природе всё сложнее. Но именно там мы сможем понять, насколько важна перегрузка выбора для эволюции и поведения».
Пока же исследование напоминает нам, что принятие решений — это не просто рациональный процесс. Это процесс, ограниченный когнитивными способностями, которые эволюционировали для конкретных сред. И когда среда меняется — или когда вариантов становится слишком много, — даже самые простые решения могут стать сложными.
Источники: iScience, Университет Теннесси, Гарвардский университет, Jessie Tanner, заявления экологов и эволюционных биологов.
Ваш комментарий