Четыре вопроса Тинбергена

Четыре вопроса Тинбергена , названные в честь биолога 20-го века Николааса Тинбергена , представляют собой дополнительные категории объяснений поведения животных. Их также часто называют уровнями анализа . Это предполагает, что интегративное понимание поведения должно включать окончательные ( эволюционные ) объяснения, в частности:

• поведенческие адаптивные функции
• филогенетическая история; и ближайшие пояснения
• лежащие в основе физиологические механизмы
• онтогенетическая история/история развития .

Четыре категории вопросов и объяснений

На вопрос о назначении зрения у человека и животных даже дети начальной школы могут ответить, что у животных зрение помогает им находить пищу и избегать опасности ( функция / адаптация ). У биологов есть три дополнительных объяснения: зрение обусловлено определенной серией эволюционных этапов ( филогенез ), механикой глаза (механизм/причинность) и даже процессом индивидуального развития ( онтогенез ). Эта схема представляет собой базовую структуру пересекающихся поведенческих областей этологии , поведенческой экологии , сравнительной психологии , социобиологии , эволюционной психологии и антропологии . Джулиан Хаксли определил первые три вопроса. Нико Тинберген задал только четвертый вопрос, поскольку вопросы Хаксли не позволяли провести различие между ценностью выживания и историей эволюции; Четвертый вопрос Тинбергена помог решить эту проблему.

Таблица категорий

		Диахроническая и синхроническая точки зрения
		Динамический просмотр Объяснение нынешней формы с точки зрения исторической последовательности	Статический вид Объяснение современной формы вида
Вопросы «Как» и «Почему»	Приблизительный вид Как функционируют структуры отдельного организма	Онтогенез (развитие) Объяснения изменений в организме человека , связанных с развитием , от ДНК до их нынешней формы.	Механизм (причина) Механистические объяснения того, как работают структуры организма
	Окончательный (эволюционный) взгляд Почему вид развил те структуры (адаптации), которые у него есть?	Филогения (эволюция) История эволюции последовательных изменений вида на протяжении многих поколений.	Функция (адаптация) Видовой признак, который решает проблему воспроизводства или выживания в текущей среде обитания.

Эволюционные (окончательные) объяснения

Первый вопрос: Функция (адаптация)

Дарвина Теория эволюции путем естественного отбора — единственное научное объяснение того, почему поведение животного обычно хорошо приспособлено для выживания и размножения в окружающей среде. Однако утверждение о том, что конкретный механизм хорошо подходит к нынешней среде, отличается от утверждения о том, что этот механизм был выбран в прошлом из-за его истории адаптивности.

В литературе концептуализируется взаимосвязь между функцией и эволюцией двумя способами. С одной стороны, функция и эволюция часто представляются как отдельные и различные объяснения поведения. С другой стороны, общее определение адаптации является центральной концепцией эволюции: признак, который был функциональным для репродуктивного успеха организма и, таким образом, теперь присутствует благодаря отбору; то есть функция и эволюция неразделимы. Однако черта может иметь текущую адаптивную функцию, не являясь при этом адаптацией в этом смысле, если, например, изменилась окружающая среда. Представьте себе среду, в которой маленькое тело внезапно принесло пользу организму, тогда как раньше размер тела не влиял на выживаемость. Тогда функция маленького тела в окружающей среде будет адаптивной, но она не станет адаптацией до тех пор, пока не пройдет достаточное количество поколений, в которых маленькие тела будут выгодны для размножения, для которых будут отбираться маленькие тела. Учитывая это, лучше всего понимать, что не все функциональные черты в настоящее время могут быть созданы в результате естественного отбора. Термин «функция» предпочтительнее, чем «адаптация», поскольку адаптация часто истолковывается как подразумевающая, что она была выбрана из-за прошлой функции. Это соответствует конечной причине Аристотеля .

Второй вопрос: Филогения (эволюция)

Эволюция отражает как историю организма через его филогению, так и историю естественного отбора, работающего над функцией создания адаптаций. Есть несколько причин, по которым естественный отбор может не достичь оптимального замысла (Mayr 2001:140–143; Buss et al. 1998). Один из них влечет за собой случайные процессы, такие как мутации и события окружающей среды, действующие на небольшие популяции . Другой влечет за собой ограничения, возникающие в результате раннего эволюционного развития. Каждый организм несет в себе черты , как анатомические , так и поведенческие , предыдущих филогенетических стадий, поскольку многие черты сохраняются по мере эволюции вида .

Реконструкция филогении вида часто позволяет понять «уникальность» новейших признаков: более ранние филогенетические стадии и сохраняющиеся (пред)условия часто определяют также форму более современных признаков. Например, позвоночных глаз (включая глаз человека ) имеет слепое пятно , а глаза осьминога — нет. В этих двух линиях глаз изначально был устроен так или иначе. Когда глаз позвоночного был создан, не существовало промежуточных форм, которые были бы одновременно адаптивными и позволили бы ему развиваться без слепого пятна.

Это соответствует формальной причине Аристотеля .

Приблизительные объяснения

Третий вопрос: Механизм (причинная связь)

Некоторые известные классы непосредственных причинных механизмов включают:

• Мозг область : Например, Брока , небольшая часть человеческого мозга , играет решающую роль в языковых способностях .
• Гормоны : Химические вещества, используемые для связи между клетками отдельного организма. Тестостерон , например, стимулирует агрессивное поведение у ряда видов.
• Феромоны : Химические вещества, используемые для общения между представителями одного и того же вида. Некоторые виды (например, собаки и некоторые мотыльки) используют феромоны для привлечения партнеров.

При исследовании живых организмов биологи сталкиваются с различными уровнями сложности (например, химическими, физиологическими, психологическими, социальными). Поэтому они исследуют причинно-следственные и функциональные отношения внутри и между этими уровнями. Биохимик и гормонов, а может изучить, например, влияние социальных и экологических условий на высвобождение определенных нейротрансмиттеров также влияние таких высвобождений на поведение, например, стресс во время родов оказывает токолитический (подавляющий сокращения) эффект.

Однако знания о нейротрансмиттерах и структуре нейронов само по себе недостаточно для понимания более высоких уровней нейроанатомической структуры или поведения: «Целое — это больше, чем сумма его частей». Все уровни следует рассматривать как одинаково важные: ср. трансдисциплинарность , Николая Гартмана «Законы об уровнях сложности» .

Это соответствует действующей причине Аристотеля .

Четвертый вопрос: Онтогенез (развитие)

Онтогенез – это процесс развития отдельного организма от зиготы через эмбрион до взрослой формы.

Во второй половине двадцатого века социологи спорили о том, является ли человеческое поведение продуктом природы (гены) или воспитания (окружающая среда в период развития, включая культуру).

Пример взаимодействия (в отличие от суммы компонентов) предполагает знакомство с детства. У ряда видов особи предпочитают общаться со знакомыми особями, но предпочитают спариваться с незнакомыми (Alcock 2001:85–89, Инцест табу , Инцест ). Таким образом, гены, влияющие на совместную жизнь, взаимодействуют с окружающей средой иначе, чем гены, влияющие на брачное поведение. Простой пример взаимодействия связан с растениями: некоторые растения растут в направлении света ( фототропизм ), а некоторые - вдали от силы тяжести ( гравитропизм ).

Многие формы развивающего обучения имеют критический период , например, для импринтинга у гусей и овладения языком у людей. В таких случаях гены определяют время воздействия на окружающую среду.

Связанная концепция называется «предвзятым обучением» (Alcock 2001: 101–103) и «подготовленным обучением» (Wilson, 1998: 86–87). Например, после употребления пищи, которая впоследствии вызвала у них тошноту, крысы предрасположены ассоциировать эту пищу с запахом, а не со звуком (Alcock 2001:101–103). Многие виды приматов без особого опыта учатся бояться змей (Wilson, 1998:86–87).

См. биологию развития и психологию развития .

Объяснения поведения животных: причинно-следственные связи; Взято из Тинбергена (1963).

Это соответствует материальной причине Аристотеля .

Причинно-следственные связи

На рисунке показаны причинно-следственные связи между категориями объяснений. Левая часть представляет эволюционные объяснения на видовом уровне; правая часть представляет собой приблизительные объяснения на индивидуальном уровне. В середине находятся конечные продукты этих процессов — гены (то есть геном) и поведение, которые можно анализировать на обоих уровнях.

Эволюция, которая определяется как функцией, так и филогенией, приводит к появлению генов популяции. Гены человека взаимодействуют со средой его развития, в результате чего возникают такие механизмы, как нервная система. Механизм (который сам по себе является конечным продуктом) взаимодействует с непосредственным окружением человека, что приводит к его поведению.

Здесь мы возвращаемся к популяционному уровню. На протяжении многих поколений успех поведения вида в среде его предков — или, говоря более технически, в среде эволюционной адаптированности (EEA), может привести к эволюции, измеряемой изменением его генов.

В целом, существует два процесса – один на уровне населения и один на индивидуальном уровне – на которые влияет окружающая среда в трех временных периодах.

Примеры

Зрение

Четыре способа объяснения зрительного восприятия :

• Функция: найти еду и избежать опасности.
• Филогения: Глаз позвоночных изначально развивался со слепым пятном, но отсутствие адаптивных промежуточных форм предотвратило потерю слепого пятна.
• Механизм: хрусталик глаза фокусирует свет на сетчатке .
• Развитие: Нейронам необходима стимуляция светом , чтобы подключить глаз к мозгу (Moore, 2001:98–99).

Эффект Вестермарка

Четыре способа объяснения эффекта Вестермарка — отсутствия сексуального интереса к братьям и сестрам (Wilson, 1998:189–196):

• Функция: Препятствовать инбридингу , который уменьшает количество жизнеспособного потомства.
• Филогения: обнаружена у ряда видов млекопитающих, что позволяет предположить, что первоначальная эволюция произошла десятки миллионов лет назад.
• Механизм: О нейромеханизме мало что известно.
• Онтогенез: результат знакомства с другим человеком в раннем возрасте, особенно в первые 30 месяцев жизни человека. Эффект проявляется у неродственников, воспитывающихся вместе, например, в кибуцах .

Романтическая любовь

Чтобы дать исчерпывающее биологическое определение, были использованы четыре способа объяснения романтической любви (Bode & Kushnic, 2021):

• Функция: выбор партнера, ухаживание, секс, создание пар.
• Филогения: Развилась путем кооптации механизмов связи матери и ребенка где-то в недавней эволюционной истории человека.
• Механизмы: Социальный, психологический выбор партнера, генетические, нейробиологические и эндокринологические механизмы вызывают романтическую любовь.
• Онтогенез: Романтическая любовь может впервые проявиться в детстве, проявить все свои характеристики после полового созревания, но может проявляться на протяжении всей жизни.

Спать

Сон был описан с использованием четырех вопросов Тинбергена в качестве основы (Bode & Kuula, 2021):

• Функция: восстановление энергии, регуляция обмена веществ, терморегуляция, укрепление иммунной системы, детоксикация, созревание мозга, реорганизация цепей, оптимизация синапсов, избегание опасности.
• Филогения: Сон существует у беспозвоночных, низших и высших позвоночных. Медленный и быстрый сон существуют у эутерий, сумчатообразных, а также у птиц.
• Механизмы: Механизмы регулируют бодрствование, начало сна и сон. Конкретные механизмы включают нейротрансмиттеры, гены, нервные структуры и циркадный ритм.
• Онтогенез: сон проявляется по-разному у младенцев, младенцев, детей, подростков, взрослых и пожилых людей. Различия включают стадии сна, продолжительность сна и половые различия.

Использование схемы из четырех вопросов в качестве «таблицы Менделеева».

Конрад Лоренц , Джулиан Хаксли и Нико Тинберген были знакомы с обеими концептуальными категориями (т.е. центральными вопросами биологических исследований: 1.-4. и уровнями исследования: а.-ж.), таблицы были составлены Герхардом Медикусом. Табличная схема используется в качестве центрального организующего устройства во многих учебниках по поведению животных, этологии, поведенческой экологии и эволюционной психологии (например, Alcock, 2001). Одним из преимуществ этой организационной системы, которую можно было бы назвать «периодической таблицей наук о жизни», является то, что она выявляет пробелы в знаниях, аналогично той роли, которую играла периодическая таблица элементов в первые годы существования химии.

	1. Механизм	2. Онтогенез	3. Функция	4. Филогения
а . Молекула
б . Клетка
в . Орган
д . Индивидуальный
е . Семья
ф . Группа
г . Общество

Эта « биопсихосоциальная » структура проясняет и классифицирует связи между различными уровнями естественных и социальных наук и помогает интегрировать социальные и естественные науки в « дерево познания » (см. также Николая Гартмана «Законы об уровнях» ). сложности»). Особенно для социальных наук эта модель помогает обеспечить интегративную, основополагающую модель для междисциплинарного сотрудничества, преподавания и исследований (см. «Четыре центральных вопроса биологических исследований на примере этологии» – PDF ).

Источники

• Алкок, Джон (2001) Поведение животных: эволюционный подход , Синауэр, 7-е издание. ISBN   0-87893-011-6 .
• Басс, Дэвид М. , Марти Г. Хаселтон, Тодд К. Шакелфорд и др. (1998) «Адаптации, эксаптации и спандрелы», Американский психолог , 53:533–548. http://www.sscnet.ucla.edu/comm/haselton/webdocs/spandrels.html
• Басс, Дэвид М. (2004) Эволюционная психология: новая наука о разуме , Pearson Education, 2-е издание. ISBN   0-205-37071-3 .
• Картрайт, Джон (2000) Эволюция и поведение человека , MIT Press, ISBN   0-262-53170-4 .
• Кребс, Джон Р. , Дэвис Н.Б. (1993) Введение в поведенческую экологию, Blackwell Publishing, ISBN   0-632-03546-3 .
• Лоренц, Конрад (1937) Биологические вопросы психологии животных . Журнал психологии животных, 1: 24–32.
• Майр, Эрнст (2001) Что такое эволюция , Basic Books. ISBN   0-465-04425-5 .
• Герхард Медикус (2017, глава 1). Быть человеком: преодоление разрыва между науками о теле и разуме, Берлинский VWB
• Медикус, Герхард (2017) Быть человеком – преодоление разрыва между науками о теле и разуме. Берлин: VWB 2015, ISBN   978-3-86135-584-7
• Несс, Рэндольф М. (2013) «Четыре организованных вопроса Тинбергена», Тенденции в экологии и эволюции , 28:681-682.
• Мур, Дэвид С. (2001) Зависимый ген: заблуждение «природа против воспитания» , Генри Холт. ISBN   0-8050-7280-2 .
• Пинкер, Стивен (1994) Языковой инстинкт: как разум создает язык , Harper Perennial. ISBN   0-06-097651-9 .
• Тинберген, Нико (1963) « О целях и методах этологии », Журнал психологии животных , 20: 410–433.
• Уилсон, Эдвард О. (1998) Согласие: единство знаний , старинные книги. ISBN   0-679-76867-X .

Внешние ссылки

Диаграммы

• Четыре области биологииpdf
• Четыре области и уровни исследованияpdf
• Четыре вопроса Тинбергена в рамках «Фундаментальной теории гуманитарных наук» ppt
• Четыре вопроса Тинбергена, организованный PDF-файл

Производные работы

• О целях и методах когнитивной этологии (pdf) Джеймисона и Бекоффа.