Startpagina / Samenvattingen / Class notes - Gedragsbiologie / landmarks-cues-dieren

DT 2 - Spatial orientatie

Q: Er is ketting geheugen nodig (memory of chain) van motor responses om van plek A naar plek B te komen. Hoe werken 'response learning' en place learning'?

1. Response learning > 'ren 10 meter rechtdoor, spring over de steen en ga dan links om je doel te bereiken'> voorbeeld van een wolmuis die over de steen sprong. 2. Place learning > 'Ga naar het doel' > leren over de relatie tussen plaatsen. Dieren leren een bepaald doel in de buurt en werken met navigatie mechanismen. True/vector navigation zijn daar een voorbeelden van.

Q: Hoe kan je bij mieren testen of ze path integration hebben gebruikt om een doel te vinden?

Dan maak je gebruik van het 'displacement experiment'. Als de mier een bron zoekt, en normaal gesproken recht terugloopt, zorg je ervoor dat je het doel verplaatst. Dit kan het nest zijn bijvoorbeeld. Een dier zet dan de stappen die hij heeft berekend, waardoor hij verwacht het nest daar te vinden. Dat is niet zo.

33 belangrijke vragen over DT 2 - Spatial orientatie

De jaarlijkse (circaniane) klok bepaalt veel over hoe dieren het jaar doorkomen. Noem vijf soorten gedragingen die dieren via deze klok uitvoeren.

1. Het opslaan van vet in hun lichaam.
2. In de rui zijn van vacht of veren.
3. Winterslaap.
4. Reproductie.
5. Migratie.

Hoe kunnen vogels over hele lange afstanden migreren (zoals bij een ooievaar de 22.000 km door de lucht aflegt)?

Vogels maken gebruik van het magnetische veld, de stand van de zon + de schaduwen die de zon opwerpt. Verder hebben ze een intern kompas die ze op weg helpt.

Wat houdt ruimtelijke cognitie (spatial cognition) in?

Dit is de vaardigheid om te leren en onthouden wat ruimtelijke informatie is van plaatsen in de omgeving, en de objecten/bronnen die zich daar in bevinden. Dit kan zijn de voedselbeschikbaarheid, een thuis hebben en een partner (bepaalde bronnen).

Sommige dieren werken met ruimtelijke representatie in een externe wereld. Hoe doen ze dat?

Hiervoor gebruiken ze bijvoorbeeld een urine spoor, feromonen, een chemisch spoor, signalen (cues) afkomstig van een doel. Het "volg je neus" principe is hier van belang. Het spoor wat dieren achterlaten, kunnen ze zo in ieder geval weer terugvinden.

Dieren kunnen een interne ruimtelijke representatie hebben. Dit heeft te maken met ruimtelijk leren (spatial learning). Welke vraag is hierbij belangrijk en hoe werkt dit?

De vraag die hierop van toepassing is, is: wat leren dieren?
Dieren bepalen dan hoe ze bepalen waar ze naartoe moeten gaan. Ook hier is sprake van het uitzetten van een spoor, wat extern ook gebeurt.

Er is ketting geheugen nodig (memory of chain) van motor responses om van plek A naar plek B te komen. Hoe werken "response learning" en place learning"?

1. Response learning > "ren 10 meter rechtdoor, spring over de steen en ga dan links om je doel te bereiken"> voorbeeld van een wolmuis die over de steen sprong.
2. Place learning > "Ga naar het doel" > leren over de relatie tussen plaatsen. Dieren leren een bepaald doel in de buurt en werken met navigatie mechanismen. True/vector navigation zijn daar een voorbeelden van.

Hoe werkt "dead reckoning", ook wel "path integration" genoemd?

Dit heeft te maken met de interne gevoel voor richting en afstand om zo de eigen huidige locatie bij te houden in verhouding tot een bekend doel. Veel dieren gebruiken hiervoor geen visuele herkenningspunten, maar wel een interne berekening van hoe ver ze zijn gelopen. Dat kan ook als ze niet per se een bepaald doel in ogen hadden. Denk aan mieren.

Hoe kan je bij mieren testen of ze path integration hebben gebruikt om een doel te vinden?

Dan maak je gebruik van het "displacement experiment". Als de mier een bron zoekt, en normaal gesproken recht terugloopt, zorg je ervoor dat je het doel verplaatst. Dit kan het nest zijn bijvoorbeeld. Een dier zet dan de stappen die hij heeft berekend, waardoor hij verwacht het nest daar te vinden. Dat is niet zo.

Hoe kan je testen of er een zonnekompas aanwezig is bij een dier?

Je gaat de interne klok van een dier veranderen. Dit doe je door het dier binnen te houden en dag en nacht af te wisselen aan de hand van lichten, op een veranderend schema. Zo kan je bijvoorbeeld de lichten 6 uur eerder aandoen dan de werkelijke zonsopkomst.

Hoe kunnen zoogdieren die leven in de nacht, zoals gerbils de path integration toepassen?

Bewegingen helpen een gerbil bepalen waar is in de ruimte. Haar richting wordt bepaald doordat ze zich langzaam in een gebied beweegt. Als een doel snel beweegt, registreert ze die beweging niet, waardoor ze het kan vinden. Maar bij rustig bewegen, raakt ze gedesoriënteerd. Ze gebruiken hun vestibulaire systeem > buig je wel of niet?

Leg uit hoe een moeder gerbil haar jong terugvindt in een hok-experiment.

Als de moeder op zoek gaat naar een jong die verplaatst is van het nest, gaat ze een verschillende route lopen. Het dier moet naar het nest, net als Snorro deed bij de kleintjes. Als het nest wordt verplaatst wanneer de moeder bij het kleintje is, kan ze meteen teruglopen naar het nest. Wanneer het jong plots wordt verplaatst, kan de moeder compenseren en terug gaan naar het nest. Maar bij een jong wat langzaam beweegt, raakt de moeder gedesoriënteerd.

Hoe werkt het vestibulaire systeem in zoogdieren?

Dit is de informatie over veranderingen in hoekige (angular) oriëntatie zoals versnellingen en vertragingen in 3D boven een bepaalde drempelwaarde. Deze richtingsgevoel is gebaseerd op niet visuele signalen (non-visual cues).

Welke drie principes kunnen voor dieren een onderdeel zijn voor path integration/dead reckoning aan de hand van het vestibulaire systeem?

1. Proprioception > informatie van spieren en gewrichten over de positie vanledematen.
2. Motor efference > informatie van het motor (spier) systeem over bewegingen die gemaakt zijn.
3. Visual/optic flow > informatie van het visuele systeem die signaleert hoe snel de visuele wereld langs de ogen gaat - afstand. Dit wordt veel gebruikt door bijen, ganzen, mieren en sommige wespensoorten.

Hoe zou je dead reckoning kunnen omschrijven?

Dit is een vorm van navigeren in een omgeving. Dit is het proces van het berekenen van de huidige positie van een bewegend object, door gebruik te maken van voorafgaand bepaalde positie. Vervolgens worden schatting van de snelheid, de richting en verstreken tijd meegenomen in deze berekening.

Noem drie nadelen van dead reckoning/path integration.

1. Het is gevoelig voor fouten. Als je te langzaam gaat, dan kan je niet corrigeren.
2. Langzaam kan je van je richting afgaan.
3. Er kan een opbouw van fouten zijn. Dus bijvoorbeeld: hoe meer een dier zichzelf langzaam omdraait terwijl het dier eten aan het zoeken is, hoe minder precies het teruggaat naar het nest.

Noem een voordeel van dead reckoning/path integration.

Het kan in nieuwe situaties heel handig zijn. Je kan dan op een rustige manier lopen en je omgeving leren kennen. Dit principe is namelijk beschikbaar vanaf moment 1 dat je in een nieuwe plek bent. Het is dan ook een basis om andere cues te leren kennen, zoals op plekken waar weinig andere omgeving cues zijn zoals in de woestijn.

Het is meestal niet handig om maar één manier te hebben waarop je je richting kan bepalen. Daarom gebruiken dieren vaak meerdere aspecten. Noem deze op.

1. Zonnekompas > stand van de zon of gloed licht (gepolariseerd licht).
2. Landelijke cues > zoals externe landmarks, wat meer aanknopingspunten zijn.
3. Vibraties en het magnetisch veld > schildpadden doen dat. Vibrerend nest van termieten/mieren.
4. Visuele signalen/cues > een gebouw die in de straat staat.
5. Reuk signalen (olfactory).

Landmark use > hoe gaat dit in zijn werking en welke twee soorten cues kan je noemen?

Dit is het lokaliseren van je huidige positie in relatie tot externe referentiekaders, zoals land cues (terrestrial) en landmarks. Geocentric localisation speelt hier een rol in, je gebruikt plekken voor lokalisatie.
1. Beacons > cues dicht bij het doel (proximal cues).
2. Distal cues > cues die verder weg zijn, zoals bij landmarks.
Dit wordt vaak door elkaar heen gebruikt.

Is de zon wel of geen landmark (kan het gebruikt worden voor frame of reference)? Leg uit waarom.

Nee, de zon is geen landmark. Dit is omdat het constant beweegt en dus verandert qua positie relatief tot de aarde. De zon heeft dus geen vaste plek waar op teruggevallen kan worden.

Ratten experimenten, waarbij ratten in een bassin aan het zwemmen waren en zo snel mogelijk droog zouden moeten zijn, zijn uitgevoerd. Wat waren hier vier resultaten van?

1. Cue + place > zichtbaar platvorm met een vaste locatie. Snelst door ratten gevonden.
2. Place > onzichtbaar platvorm met een vaste locatie. Best snel geleerd.
3. Cue alleen > zichtbaar platvorm met een random locatie. Redelijk snel door.
4. Place- random > onzichtbaar platvorm met een random locatie. Moeilijk vindbaar.

Hoe kan het gebruik van beacons (bakens) wel of niet gunstig zijn?

Een baken kan computationeel gezien minder vermoeiend zijn dan het leren van distale (verder verwijderd) signalen/cues. Het is een simpel leer mechanisme, omdat je altijd een doel kan halen waar een bepaalde cue aan vastzit. Maar op grotere afstand is dit niet mogelijk. Dan heb je meer bronnen nodig, zoals een landmark. Denk aan de roze krokodil bij je favoriete pizza hutje in Utrcht.

Hoe kunnen dieren, zoals wespen, landmark learning inzetten?

Landmark learning gaat over objecten die in vaste locaties staan. Er kunnen meerdere landmarks gebruikt worden. Vaak zijn dit grote, 3D objecten die bijvoorbeeld, voor wespen, naast hun nest staan. Deze objecten, zoals dennenappels, kunnen gebruikt worden om het nest te localiseren.

Hoe worden landmarks ingezet bij bijvoorbeeld bijen?

Zij kunnen single landmarks gebruiken, wat ook wel een soort van foto in hun brein is. Het voorbeeld kan een vuurtoren zijn. Afhankelijk hoe groot de vuurtoren is, kunnen ze inschatten hoe ver ze nog moeten vliegen tot ze de bloem bereiken. Bijv: middelgrote vuurtoren betekent 35 cm tot de bloem.

Hoe werkt een retinaal snapshot (netvlies in het oog)?

Hierbij is het belangrijk om belangrijke landmarks te zien in een standaard kompas richting, die verkregen is van een magnetische soort van zintuig. Elke snapshot is geassocieerd met een richting (vector) naar de bijenkorf bijvoorbeeld. Dus bijen maken de snapshot altijd vanaf een bepaalde hoek en richting van de landmark. Bijv: 10 graden ten opzichte van het noorden. Hoe verder weg de landmark, hoe meer foto's (snapshots) ze moeten maken. Ze gaan het album van snapshots, één voor een op volgorde af.

Wanneer wordt retinal matching (snapshots maken daarbij) niet gebruikt?

Dit heeft te maken met als bijen bijvoorbeeld meerdere landmarks inzetten. Dan gebruiken ze de retinal niet. Ze gebruiken dan wel de kompas bearings. Bijv: 60 graden Noord-oost van de bloem is de boom. 180 graden zuid is de vuurtoren. De afstand wordt dan minder belangrijk.

Hoe gebruiken gerbils multiple landmarks?

Zij doen dit door te zoeken op twee plekken: dit gebeurt als twee landmarks verder weg van elkaar bewegen. De dieren hebben geleerd dat er een aparte richting is per landmark. Ze combineren deze info niet maar kijken op verschillende plekken voor het voedsel. Landmarks compete for controle > winner takes it all.

Duiven en bijen gebruiken landmark informatie op een andere manier dan gerbils. Hoe doen zij dat?

Duiven en bijen kunnen afstand en richting van bepaalde bronnen los bepalen en vervolgens deze informatie met elkaar combineren/koppelen. Deze manier van landmarks gebruiken kan betrouwbaarder zijn, afhankelijk wat ze hebben geleerd uit hun omgeving en welke bronnen er zijn.

Waar heeft Bayes Law mee te maken?

Dit gaat over het (gemiddeld) afwegen op basis van eerdere kennis van de waarschijnlijke distributies van landmarks (twee of meer) die belangrijk zijn voor het lokaliseren van een doel. Belangrijkere bronnen wegen zwaarder. Het gaat erom dat als je hebt geleerd dat een bepaalde bron niet meer betrouwbaar is, je deze niet meer gaat gebruiken. Dieren doen dit ook. Bepaalde bronnen zijn dan handiger.

Welke drie vormen van cues worden gebruikt door vogels?

1. Global spatial position. > positie over het algemeen.
2. Local (relative) position. > relatief kan dit op dezelfde plek zijn.
3. Colour/pattern of container > zelfde kleur of anders.
Ze kijken ook in deze volgorde (deze hiërarchie) naar de plek waar voedsel kan liggen. Kleur is dus minder betrouwbaar om op te letten.

Hoe worden signalen met elkaar afgewogen bij mensen?

Bij mensen lijkt zicht betrouwbaar dan wat we horen. Zo lijkt wat we zien het hoor gedeelte te overschrijden. Bij een buikspreker lijkt het alsof het geluid uit de pop komt, maar dat is niet zo. Het kan dus ook lastig zijn om te bepalen waar een geluid vandaan komt.

Bij "navigation aids" kijken we naar lange afstand navigatie van meer dan 300 km van elkaar af. Welke cues voor richting en welke voor hoogte worden gebruikt?

Als eerste kijk je naar richting:
1. Magnetische velden.
2. Zonnekompas.
3. Gepolariseerd/ultra violet licht op een bewolkte dag.
4. Sterren kompas.
5. Geur.
Dan gaan we kijken naar de hoogte (zodat je nergens tegenaan vliegt)
1. Luchtdruk.

Bij "homing" gaat het erover dat dieren regelmatig terugkeuren naar hun basis punt. Hoe ver reizen albatrossen, duiven, vleermuizen en zalmen hiervoor?

Albatrossen > 6000 km.
Duiven > 1000 km.
Vleermuizen > 100 km.
Zalmen > 4000 km.

Hoe test je of vogels zich tijdens migratie bezig houden met de hemel kompas?

Het gaat erom welke richting ze op vliegen.
1. Geen ervaring met het bewegen van de sterren > random richting op.
2. Ervaring van het planetenstelsel en correct bewegende sterren > ga naar het zuiden.
3. Ervaring met planetenstelsel en sterren die over een andere axis bewegen > ga NIET naar het zuiden.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Gedragsbiologie

Bekijk samenvatting

Een unieke studie- en oefentool
Nooit meer iets twee keer studeren
Haal de cijfers waar je op hoopt
100% zeker alles onthouden

Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.

Studiemateriaal generieke omslagafbeelding