Четыре вопроса Тинбергена - Tinbergen's four questions

Четыре вопроса Тинбергена , названные в честь Николааса Тинбергена , представляют собой дополнительные категории объяснений поведения животных. Их также обычно называют уровнями анализа . Он предполагает, что интегративное понимание поведения должно включать: окончательные ( эволюционные ) объяснения, в частности поведение (1) адаптивную функцию и (2) филогенетическую историю; и приблизительные объяснения, в частности (3) основные физиологические механизмы и (4) онтогенетическая история / история развития.

Четыре категории вопросов и объяснений

На вопрос о предназначении зрения у людей и животных даже ученики начальной школы могут ответить, что у животных есть зрение, которое помогает им находить пищу и избегать опасности ( функция / адаптация ). У биологов есть три дополнительных объяснения: зрение вызвано определенной серией эволюционных шагов ( филогения ), механика глаза (механизм / причинность) и даже процесс индивидуального развития ( онтогенез ).

Эта схема составляет базовую структуру перекрывающихся поведенческих областей этологии , поведенческой экологии , сравнительной психологии , социобиологии , эволюционной психологии и антропологии . На самом деле именно Джулиан Хаксли определил первые три вопроса, Нико Тинберген задал только четвертый вопрос, но вопросы Джулиана Хаксли не смогли провести различие между ценностью выживания и историей эволюции, поэтому четвертый вопрос Тинбергена помог решить эту проблему.

Таблица категорий

Эволюционные (окончательные) объяснения

1 Функция (адаптация)

Теория эволюции Дарвина путем естественного отбора - единственное научное объяснение того, почему поведение животного обычно хорошо приспособлено для выживания и воспроизводства в окружающей среде. Однако утверждение, что конкретный механизм хорошо подходит для нынешней среды, отличается от утверждения, что этот механизм был выбран в прошлом из-за его истории адаптации. В литературе взаимосвязь между функцией и эволюцией рассматривается двояко. С одной стороны, функция и эволюция часто представлены как отдельные и различные объяснения поведения.

С другой стороны, общее определение адаптации, центральное понятие в эволюции, - это черта, которая была функциональной для репродуктивного успеха организма и, таким образом, теперь присутствует благодаря отбору; то есть функция и эволюция неразделимы. Однако у признака может быть текущая функция, которая является адаптивной, не будучи адаптацией в этом смысле, если, например, изменилась среда. Представьте себе среду, в которой маленькое тело внезапно принесло пользу организму, в то время как раньше размер тела не влиял на выживание.

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 были бы полезны для размножения, чтобы маленькие тела отбирались для них. Учитывая это, лучше всего понимать, что в настоящее время не все функциональные черты могут быть созданы естественным отбором. Термин «функция» предпочтительнее, чем «адаптация», потому что адаптация часто понимается как подразумевающая, что она была выбрана из-за прошлой функции.

Это соответствует конечной причине Аристотеля .

2 Филогения (эволюция)

Эволюция фиксирует как историю организма через его филогению, так и историю естественного отбора, работающего над функцией, обеспечивающей адаптацию. Есть несколько причин, по которым естественный отбор может не достичь оптимального дизайна (Mayr 2001: 140–143; Buss et al. 1998). Один влечет за собой случайные процессы, такие как мутации и события окружающей среды, воздействующие на небольшие популяции . Другой влечет за собой ограничения, возникшие в результате раннего эволюционного развития. Каждый организм обладает чертами , как анатомическими, так и поведенческими , предыдущих филогенетических стадий, поскольку многие черты сохраняются по мереразвития вида .

Реконструкция филогенеза вида часто позволяет понять «уникальность» недавних характеристик: более ранние филогенетические стадии и (до) условия, которые сохраняются, часто также определяют форму более современных характеристик. Например, глаз позвоночных (включая глаз человека ) имеет слепое пятно , а глаза осьминога - нет. В этих двух линиях глаз изначально был построен так или иначе. После того, как глаз позвоночного был построен, не было промежуточных форм, которые были бы одновременно адаптивными и позволили бы ему развиваться без слепого пятна.

Это соответствует формальной причине Аристотеля .

Примерные объяснения

3 Механизм (причинно-следственная связь)

Некоторые известные классы приближенных причинных механизмов включают:

• Мозг : Например, зона Брока , небольшая часть человеческого мозга , играет критическую роль в языковой способности .
• Гормоны : химические вещества, используемые для связи между клетками отдельного организма. Например, тестостерон 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 бабочки) используют феромоны для привлечения партнеров.

Изучая живые организмы, биологи сталкиваются с различными уровнями сложности (например, химическим, физиологическим, психологическим, социальным). Поэтому они исследуют причинно-следственные и функциональные отношения внутри и между этими уровнями. Биохимик может изучить, например, влияние социальных и экологических условий на высвобождении определенных нейромедиаторов и гормонов, а также влияние таких выбросов на поведении, например , стресс во время родов имеет токолитичесикй (сокращение подавления) эффект.

Однако осведомленности о нейротрансмиттерах и структуре нейронов недостаточно для понимания более высоких уровней нейроанатомической структуры или поведения: «Целое - это больше, чем сумма его частей». Все уровни должны считаться одинаково важными: ср. трансдисциплинарность , Николай Хартманн «Законы об уровнях сложности».

Это соответствует действующей причине Аристотеля .

4 Онтогенез

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

Во второй половине двадцатого века социологи обсуждали, является ли человеческое поведение продуктом природы (генов) или воспитания (окружающей среды 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, Incest taboo , Incest ). Таким образом, гены, влияющие на совместное проживание, взаимодействуют с окружающей средой иначе, чем гены, влияющие на брачное поведение. Простой пример взаимодействия включает растения: некоторые растения растут к свету ( фототропизм ), а некоторые - вдали от гравитации ( 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.

Связанное с этим понятие обозначено как «предвзятое обучение» (Alcock 2001: 101–103) и «подготовленное обучение» (Wilson, 1998: 86–87). Например, после употребления пищи, от которой впоследствии они заболели, крысы предрасположены ассоциировать эту пищу с запахом, а не со звуком (Alcock 2001: 101–103). Многие виды приматов учатся бояться змей с небольшим опытом (Wilson, 1998: 86–87).

См. Биологию развития и психологию развития .

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

Это соответствует материальной причине Аристотеля .

Причинно-следственные связи

На рисунке показаны причинно-следственные связи между категориями объяснений. Левая часть представляет эволюционные объяснения на уровне видов; правая часть представляет собой примерные объяснения на индивидуальном уровне. В середине находятся конечные продукты этих процессов - гены (т. Е. Геном) и поведение, которые можно анализировать на обоих уровнях.

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

Здесь мы вернемся к уровню населения. На протяжении многих поколений успешное поведение вида в среде его предков - или, говоря более формально, среда эволюционной адаптированности (EEA) может привести к эволюции, измеряемой изменением его генов.

В общем, есть два процесса - один на уровне популяции и один на индивидуальном уровне, - на которые влияет среда в трех временных периодах.

Примеры

Зрение

Четыре способа объяснения визуального восприятия :

• Функция: найти пищу и избежать опасности.
• Филогения: Глаз позвоночных изначально развивался с слепым пятном, но отсутствие адаптивных промежуточных форм предотвратило потерю слепого пятна.
• Причина: Хрусталик глаза фокусирует свет на сетчатке .
• Развитие: нейронам требуется световая стимуляция, чтобы связать глаз с мозгом (Мур, 2001: 98–99).

Эффект Вестермарка

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

• Функция: препятствовать инбридингу , уменьшающему количество жизнеспособного потомства.
• Филогения: обнаружена у ряда видов млекопитающих, что предполагает первоначальную эволюцию десятки миллионов лет назад.
• Механизм: Мало что известно о нейромеханизме.
• 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

Для всестороннего биологического определения использовались четыре способа объяснения романтической любви (Bode & Kushnick, 2021):

• Функция: выбор партнера, ухаживание, секс, создание пары.
• Филогения: эволюционировала путем кооптации механизмов связи между матерью и младенцем в какой-то момент 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, проявляется со всеми своими характеристиками 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, метаболическая регуляция, терморегуляция, укрепление иммунной системы, детоксикация, созревание мозга, реорганизация цепи, оптимизация синапсов, избегание опасностей.
• Филогения: сон существует у беспозвоночных, низших позвоночных и высших позвоночных. NREM и REM-сон существует у эутерии, сумчатообразных, а также эволюционировал у птиц.
• Механизмы: механизмы регулируют бодрствование, начало сна и сон. Конкретные механизмы включают нейротрансмиттеры, гены, нервные структуры и циркадный ритм.
• Онтогенез: сон по-разному проявляется у младенцев, младенцев, детей, подростков, взрослых и пожилых людей. Различия включают стадии сна, продолжительность сна и половые различия.

Использование схемы из четырех вопросов как «периодической таблицы»

Конрад Лоренц , Джулиан Хаксли и Нико Тинберген были знакомы с обеими концептуальными категориями (то есть с центральными вопросами биологических исследований: 1. - 4. и уровнями исследования: a. - g.), Табулирование было сделано 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 подчеркивает пробелы в знаниях, аналогично той роли, которую периодическая таблица элементов играла в первые годы химии.

Эта « биопсихосоциальная » структура проясняет и классифицирует связи между различными уровнями естественных и социальных наук, а также помогает интегрировать социальные и естественные науки в « дерево знаний » (см. Также «Законы об уровнях» Николая Хартмана сложности »). Специально для социальных наук эта модель помогает обеспечить интегративную фундаментальную модель для междисциплинарного сотрудничества, обучения и исследований (см . Четыре центральных вопроса биологических исследований на примере этологии - PDF ).

Примечания и ссылки

использованная литература

• Олкок, Джон (2001) Поведение животных: эволюционный подход , Синауэр, 7-е издание. ISBN  0-87893-011-6 .
• Басс, Дэвид М., Марти Г. Хазелтон, Тодд К. Шакелфорд и др. (1998) «Адаптации, Exaptations и Spandrels», 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, Дж. Р., Дэвис Н. Б. (1993) Введение в поведенческую экологию, издательство Blackwell Publishing, ISBN  0-632-03546-3 .
• Лоренц, Конрад (1937) Biologische Fragestellungen in der Tierpsychologie (Т.е. биологические вопросы в психологии животных ). Zeitschrift für Tierpsychologie, 1: 24–32.
• Майр, Эрнст (2001), что такое эволюция , основные книги. ISBN  0-465-04425-5 .
• Герхард Медикус. «Четыре вопроса Тинбергена в поведенческой антропологии» (PDF) .
• Герхард Медикус (2017) Быть человеком - Преодоление разрыва между науками о теле и разуме. Берлин: VWB 2015, ISBN  978-3-86135-584-7
• Нессе, 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 », Zeitschrift für Tierpsychologie , 20: 410–433.
• Уилсон, Эдвард О. (1998) Консилианс: единство знания , старинные книги. ISBN  0-679-76867-X .

внешние ссылки

Диаграммы

• Четыре области биологии pdf
• Четыре области и уровни запроса pdf
• Тинберген четыре вопроса в рамках «фундаментальной теории гуманитарных наук» РРТ
• Четыре вопроса Тинбергена, организованный pdf

Производные произведения

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