Dieronderzoek Een bezoek aan de dierentuin is ouderwets leuk. Maar achter de schermen wordt ook wetenschap bedreven. Mariska Kret geeft een rondleiding.
In Amersfoort werkt onderzoeker Anoek Lorskens met chimpansee Kumi, die limonade door een slangetje drinkt tijdens het bekijken van foto’s op een scherm.
Chimpansees Chloe en Cleo zitten rustig naast elkaar. Voor hen een computeraanraakscherm – een soort uit de kluiten gewassen iPad – met daarop foto’s van objecten, gezichten en achterwerken. Hun taak: dezelfde individuen of objecten bij elkaar zoeken. Dat doen ze door op een van de twee foto’s te klikken die het meest lijkt op de ene foto die ze vlak daarvoor gepresenteerd kregen.
Het herkennen van gezichten blijkt, net als bij mensen, lastiger wanneer ze op hun kop staan dan wanneer rechtop. Ook chimpansees vertonen dit face inversion-effect, maar in tegenstelling tot mensen lijken zij óók een speciale snelweg in hun hersenen te hebben voor het herkennen van achterwerken. Meer dan zomaar een grappig weetje: dit verschil onthult iets fundamenteels over hoe hun – en onze – hersenen informatie verwerken.
Het is 2011, en ik werk als postdoc aan het Primate Research Institute van de Universiteit van Kyoto. Daar mogen chimpansees vrijwillig deelnemen aan computertaken. Hun schermtijd is beperkt, en vandaag zit het erop. Ik zet de computer uit, maar moeder en dochter zijn het daar duidelijk niet mee eens. Een stokje vliegt richting mijn hoofd. Raak.
Mariska Kret is hoogleraar cognitieve psychologie aan de Universiteit Leiden.
Natuurlijk horen dieren in het wild te leven, en niet in gevangenschap vermaakt te worden met schermen. Maar de trieste realiteit is dat de natuurlijke leefgebieden van veel diersoorten verdwijnen. Bovendien kunnen dieren die in dierentuinen leven meestal niet zomaar worden teruggezet in het wild, zoals vaak wel wordt gedacht. En onderzoek laat zien dat apen die in gevangenschap meedoen aan cognitieve uitdagingen op een scherm actiever worden, elkaar vaker opzoeken en meer natuurlijk gedrag vertonen dan soortgenoten zonder deze prikkels. Geïnspireerd door de respectvolle manier waarop Japanse onderzoekers technologie inzetten om erachter te komen wat er omgaat in het apenhoofd, besloot ik dit werk voort te zetten in verschillende Nederlandse dierentuinen.
Een dagje dierentuin voelt voor de meeste mensen als pure ontspanning: aapjes kijken, een ijsje erbij, kinderen die zich vergapen aan giraffes en zeeleeuwen – ouderwets leuk. Maar achter de schermen speelt zich een wereld af waar wetenschappers, dierverzorgers en technologie samenwerken om het gedrag van dieren beter te begrijpen.
Toen ik mijn touchscreen-idee bij de Apenheul pitchte, was men in eerste instantie terughoudend: technologie in een ‘jungle’ – past dat wel? Maar apen en touchscreens blijken uitstekend samen te gaan, en juist die interactie fascineert het publiek en roept empathie op. Een dierverzorger: „De chimpansees doen graag mee met de computerspellen. Alleen al als vorm van verrijking zou ik deze technologie niet meer willen missen.” De dierentuin is meer dan een plek voor recreatie; het is ook een broedplaats voor onderzoek.
Chimpansee Wingu werkt mee aan het onderzoek in Amersfoort.
In Dierenpark Amersfoort zit chimpansee Wingu ontspannen voor het scherm. Hij nipt van zijn limonade terwijl een eyetracker nauwkeurig registreert waar zijn blik naartoe gaat. Als zijn tijd erop zit, maakt Wingu geen plaats voor de volgende – hij is tenslotte de baas. Na weken proberen plaatsen we een tweede scherm. Probleem opgelost. Met het onderzoek willen we achterhalen waar bij apen de aandacht naartoe gaat. Bonobo’s kijken, net als mensen, langer naar emotionele beelden dan naar neutrale. Maar bij de eerste blik blijkt wel een verschil: mensen richten hun aandacht direct op positieve interacties, bonobo’s mijden negatieve scènes. Toch blijven beide soorten uiteindelijk wel hangen bij beelden van angst en agressie. Onderzoek bij chimpansees levert gemengde resultaten op. Hopelijk biedt het lopende onderzoek met de groep van Wingu meer duidelijkheid over de verschillen en overeenkomsten tussen deze drie nauw verwante soorten.
Op zoek naar appels rent de jonge chimpansee Ajani door een virtueel landschap. Een struik trekt zijn aandacht. Hij rent erdoorheen – bladeren flitsen voorbij, het licht schittert. Is hij nieuwsgierig? Vindt hij het spannend? Leuk? Hij draait zich om. Nóg een keer! Dit herhaalt zich acht keer.
Quincy is op zoek naar mango’s. Als ze bij een boom aankomt, krijgt ze van de onderzoeker een stukje gedroogde mango. Als ze meer wil moet ze haar ruimtelijk geheugen gebruiken, want waar stond die andere mangoboom ook alweer? Artis-hoogleraar Karline Janmaat (Universiteit Leiden en UvA) vergelijkt het gedrag van de Artis-chimps met soortgenoten in het wild. „In de jungle weet je nooit precies waar een dier al is geweest”, vertelt ze. „In een virtuele omgeving kun je ze een nieuw bos laten ontdekken en geef je ze een stukje controle over hun voedselvoorziening.”
Dit onderzoek geeft inzicht in de evolutionaire oorsprong van ons – vaak irrationele – gedrag. „Blijven ze net als mensen oude gebaande paden lopen terwijl nieuwe paden betere opties bieden? Hoe diepgeworteld is onze irrationaliteit?” Janmaat hoopt de chimpansees in de toekomst de mogelijkheid te gaan bieden zich fysiek door de virtuele wereld te bewegen. „Hoeveel spannender zou het zijn als ze, net als in het wild, al lopend kunnen navigeren?”
Ook in Ouwehands Dierenpark gebeurt veel moois – mede dankzij bioloog José Kok, die zich daar met grote overtuiging voor inzet. Ze wordt soms een beetje moe van „al dat apenonderzoek”. „Alleen maar omdat ze op ons lijken. Terwijl: álle dieren zijn interessant!” Dankzij haar heeft Ouwehands een onderzoeker in vaste dienst: Kiki Spoelstra, die ook deel uitmaakt van mijn team in Leiden. Voor haar promotieonderzoek bestudeert ze sociale cognitie bij katachtigen. Buba, haar eigen kat, moet er als eerste aan geloven. Met een wattenstaafje strijkt Spoelstra langs de geurklieren op kin en wangen. De speelse Buba bijt in het stokje en mept er met haar pootje tegenaan. Niet de bedoeling. Tijdens een dutje probeert Spoelstra het opnieuw – met succes, compleet met tevreden gespin (van Buba). Een dozijn andere katten volgde – sommige tijdens een bezoek aan de dierenarts, andere thuis op de bank. De geurstaafjes liggen nu bij het Max Planck Instituut in Tübingen, waar een geavanceerd analyseapparaat moet uitwijzen welke geurstoffen katten gebruiken om emoties over te brengen. Geur is in het emotieonderzoek nog een onderbelicht terrein – en juist daar valt nog een wereld te ontdekken.
In Diergaarde Blijdorp worden slimme camera’s, microfoons en geautomatiseerde gedragsanalyses ingezet om sociale verbanden in kaart te brengen, bijvoorbeeld bij gelada’s uit de Ethiopische hooglanden (verwant aan bavianen). Jeroen Kappelhof, director conservation & science, vertelt: „We zagen structuren die je met handmatige observatie nooit had kunnen vastleggen. Dat is belangrijk, want als je een dier overplaatst voor een fokprogramma, wil je geen hechte vriendschappen verbreken.” Zulke data maken transportbeslissingen zorgvuldiger.
Rüppells gieren in Avifauna.
In Avifauna maakt de jonge gier Katavi zijn ronde. De Rüppells gieren liggen in het zand; Katavi loopt ze een voor een langs. Net als Kappelhof is ook gedragsbioloog Jorg Massen (Universiteit Utrecht) gefascineerd door sociale netwerken. Van deze gieren was bekend dat ze jarenlang bij elkaar blijven en samen voor hun jong zorgen. Maar dankzij sensoren aan de pootringen ontdekte Massen dat vooral de jonge dieren het sociale verkeer aansturen – met Katavi als hypersociale uitschieter. Aan het eind van de dag ligt hij naast Bwindi, maar ’s ochtends wordt hij wakker naast Zambesi. Massen staat te popelen om de puzzel te leggen, maar moet wachten tot de dataverzameling compleet is: dát er ’s nachts iets gebeurt is duidelijk, maar waarom nachtgenoten verschillen van de maatjes overdag, is nog een raadsel.
Niet elk dier laat zich gemakkelijk uitrusten met een tracker. Voor solitaire, schuwe soorten zoals de zonnebeer onderzoekt Ouwehands Dierenpark daarom een alternatief: e-dna. Dna-sporen in water verraden waar een beer recent is geweest en geven inzicht in hoe deze moeilijk te observeren dieren hun leefgebied gebruiken. Kok: „Kennis uit dierentuinonderzoek helpt zo om wilde beren op te sporen en hun verspreiding beter in kaart te brengen.”
Anoek Lorskens en chimpansee Kumi in Amersfoort.
Gedragsbioloog en dierenwelzijnscoördinator Heleen Post van DierenPark Amersfoort werkt samen met het LUMC aan een studie naar de effecten van licht op diergedrag. Met behulp van camera’s en infraroodapparatuur kunnen ze dieren volgen zonder hen te storen. „We draaien hun lichtcyclus om en bootsen maanlicht na, zodat bezoekers ze ook overdag kunnen zien”, vertelt Post. „Licht beïnvloedt het dag- en nachtritme van dieren, dus dat monitoren we nauwkeurig.” Voor soorten die moeilijk te observeren zijn, kan technologie echt het verschil maken. „Schemer- en nachtdieren hebben juist in de avond extra behoefte aan prikkels”, legt Post uit. „Maar dan is er vaak niemand meer in het park. Cognitieonderzoek biedt dan een kans om die uren beter te benutten.”
Technologie maakt gedrag zichtbaar dat anders verborgen zou blijven – en dat zonder dieren te storen. De data zijn gedetailleerd, omvangrijk en minder gevoelig voor interpretatie. Steeds vaker wordt ook kunstmatige intelligentie ingezet. Bijvoorbeeld in een fotoproject waarbij AI individuele ijsberen leert herkennen – waardevol in de dierentuin, maar vooral in het wild waar ze veel lastiger te observeren zijn. „Vroeger deden we gedragsonderzoek met pen en papier,” zegt José Kok van Ouwehands Dierenpark. „Nu werken we met geautomatiseerde analyses.” Kok ziet dat samenwerking toeneemt tussen dierentuinen, universiteiten, veldonderzoekers en lokale gemeenschappen. „Een veldbioloog die ooit niets van ons wilde weten, kwam onlangs terug. „De voortplantingscyclus van een vrouwtjesbeer bestuderen kan in het wild niet – maar in de dierentuin wel.” Ook Janmaat werkt met geavanceerde simulaties om routes van chimpansees te analyseren. „Maar mijn computer loopt vast als het virtuele bos te groot wordt”, zegt ze lachend. „De rekenkracht is er eigenlijk niet.” Daarmee raken we aan de crux: ideeën en motivatie zijn er genoeg – maar geld en menskracht schieten tekort. „We hebben bergen aan data”, zegt Post, „maar te weinig mensen om ze te analyseren.”
Kappelhof wil samenwerking stimuleren: „Universiteiten hebben de mensen en techniek, wij de dieren en ervaring. Samen kunnen we het verschil maken – voor de wetenschap, de dieren in de dierentuin én hun soortgenoten in het wild.”
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
NIEUW: Geef dit artikel cadeauAls NRC-abonnee kun je elke maand 10 artikelen cadeau geven aan iemand zonder NRC-abonnement. De ontvanger kan het artikel direct lezen, zonder betaalmuur.
Source: NRC