 |
Effects of urbanization on the behaviour of wild animals towards humans
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
134985 |
| Type |
PD |
| Principal investigator |
Vincze, Ernő |
| Title in Hungarian |
Az urbanizáció hatása vadon élő állatok emberrel szembeni viselkedésére |
| Title in English |
Effects of urbanization on the behaviour of wild animals towards humans |
| Keywords in Hungarian |
városi élőhely, ökológia, kogníció, fajok közötti interakció, kommenzalizmus, táplálékszerzés, széncinege, Parus major |
| Keywords in English |
urban habitat, ecology, cogintion, interspecific interactions, commensalism, foraging, great tit, Parus major |
| Discipline |
| Animal behaviour, behavioural ecology (Council of Complex Environmental Sciences) | 60 % | | Ortelius classification: Animal ethology | | Evolutionary ecology and genetics, coevolution (Council of Complex Environmental Sciences) | 20 % | | Interspecific interactions (Council of Complex Environmental Sciences) | 20 % |
|
| Panel |
Ecology and evolution 1 |
| Department or equivalent |
TTK Viselkedésökológia (University of Pannonia) |
| Starting date |
2020-10-01 |
| Closing date |
2023-07-31 |
| Funding (in million HUF) |
8.083 |
| FTE (full time equivalent) |
0.80 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Az urbanizáció korunk egyik legjelentősebb antropogén eredetű környezetátalakítása. Bár a legtöbb kutatás az antropogén változások negatív hatásaival foglalkozik, az állatfajok egy része kiválóan alkalmazkodik a városi élőhelyekhez, és képes hasznot húzni az emberi jelenlétből. Gyakori feltételezés, hogy a fejlett kognitív képességek elősegíthetik az urbanizált környezethez való alkalmazkodást. Kutatásom célja annak vizsgálata, hogy az urbanizált élőhelyeken élő állatok figyelik-e a környezetükben élő emberek viselkedését, és ebből képesek-e hasznot húzni, például antropogén táplálékforrások kiaknázása során. Ehhez modellfajként a széncinege (Parus major) és kékcinege (Cyanistes caeruleus) viselkedését vizsgálom aviáriumi kísérletekben, illetve a viselkedések genetikai hátterét molekuláris módszerekkel. Városi és vidéki élőhelyekről befogott cinegéken vizsgálom, hogy figyelik-e egy táplálékot elrejtő ember viselkedését, és ezt az információt használják-e a táplálék keresése során, valamint képesek-e különbséget tenni egy táplálékot hozó („megbízható”) és nem hozó („megbízhatatlan”) személy között. Predikcióm, hogy mindkét teszt-szituációban a városi madarak lesznek sikeresebbek. Az urbanizáció mellett megvizsgálom más fiziológiai és viselkedési háttérváltozók összefüggését a tesztben mutatott sikerrel. Továbbá, mivel a viselkedési különbségek mögött genetikai különbségek is állhatnak, megnézem, két kandidáns gén (DRD4 és SERT) polimorfizmusa magyarázza-e a tesztben mutatott sikeresség változatosságát. Ezen felül metaanalízissel is megvizsgálom, hogy a városi egyedek kognitív képességei jobbak-e nem urbanizált fajtársaiknál.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Az állatok urbanizált környezethez való alkalmazkodását elősegítheti, ha fejlett kognitív képességekkel rendelkeznek, és hasznot tudnak húzni az ember jelenlétéből, például antropogén táplálékforrások használatával. A széncinege (Parus major) és a kékcinege (Cyanistes caeruleus) olyan fajok, melyek a városi környezetet sikeresen aknázzák ki; változatos táplálékforrásokat használnak, köztük más madárfajok által elrejtett táplálékot, illetve antropogén forrásokat, emellett egyes helyzetekben jók a probléma-megoldó és diszkriminációs képességeik. Jelen vizsgálatom kérdései a következők: i) egy táplálék-rejtési helyzetben a cinegék figyelik-e az ember viselkedését és ezt az tudást hasznosítják-e a táplálékkeresés során, és ez különbözik-e városi és vidéki cinegék között; ii) van-e különbség szén- és kékcinegék között; iii) különbséget tesznek-e egy táplálékot megbízhatóan hozó, illetve nem hozó ember között; iv) a fenti tesztekben való sikert magyarázzák-e más viselkedési tulajdonságok (emberrel szembeni tolerancia, stressz, exploráció); v) mutat-e a DRD4 és SERT gének polimorfizmusa kapcsolatot a tesztekben mutatott sikerrel. Azt várom, hogy mindkét viselkedési tesztben a városi madarak, illetve a széncinegék lesznek sikeresebbek, továbbá a kevésbé stresszes, emberrel toleránsabb, exploratívabb egyedek, illetve a nevezett gének bátrabb viselkedéshez kapcsolódó allélja esetében várok nagyobb sikert. Továbbá az alapkérdést (urbanizáció és kognitív képességek kapcsolata) metaanalízissel is megvizsgálom; arra a kérdésre is keresem a választ, hogy a faj, földrajzi elterjedés, illetve a kognitív probléma jellege magyarázza-e az ebben való változatosságot.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Az urbanizáció korunk egyik legjelentősebb antropogén változása, mely szorosan összefügg más, fontos környezeti problémákkal, mint a túlnépesedés, környezetszennyezés vagy klímaváltozás. Viselkedési és ökológiai következményeinek vizsgálata kiváló alkalmat nyújt arra, hogy egy nagymértékű és gyors ütemben zajló környezeti változást testközelből vizsgáljunk, amelyből következtethetünk más, hasonló léptékű környezeti változások hatásaira.
Habár gyakori feltételezés, hogy az urbanizáció és a kognitív képességek kapcsolatban állnak, az erre irányuló vizsgálatok eddig ellentmondó eredményekre jutottak. Jelen vizsgálat új kísérletes eredményekkel és, elsőként, a meglevő ismeretek metaanalízisével is hozzájárul e kérdéskör megválaszolásához. Emellett az emberek pozitív hatása az állatokra (pl. etetés útján) a negatív hatásoknál jóval kevésbé kutatott, de ugyanolyan jelentős tényező, melynek vizsgálatában jelen projekt úttörő jellegű. A vizsgálatnak további interdiszciplináris jelleget ad, hogy a viselkedések genetikai hátterét is feltárja.
A vizsgálat természetvédelmi szempontból is érdekes lehet, hiszen az emberi zavaráshoz való alkalmazkodás és az azt elősegítő viselkedési jellegek ismerete hasznosítható a természetvédelmi stratégiák kidolgozásában. Emellett van egy társadalmi igény az élhető, „zöld” városokra, melynek tervezésénél szintén hasznosíthatók az eredmények. Továbbá az urbanizált környezetben végzett tudományos vizsgálatok a városlakó nagyközönség érdeklődésére is számot tarthatnak, a környezeti nevelésben is szerepet játszhatnak.
A vizsgált széncinege-populációkat már közel egy évtizede (2011 óta) kutatjuk, a faj viselkedésével kapcsolatban nagy mennyiségű tapasztalattal és kiépített infrastruktúrával rendelkezünk. A projekt kapcsolódik Prof. Liker András jelenleg is futó, az emberi zavaráshoz való alkalmazkodás genetikai hátterére irányuló vizsgálatához. A pályázat résztvevői közül Prof. Liker az urbanizáció, viselkedésökológia és evolúcióbiológia szakértője; Dr. Rónai Zsolt szakterülete a viselkedések genetikai hátterének molekuláris vizsgálata; nemzetközi partnerünk, Prof. Anders Brodin a cinegék fogságban történő etológiai vizsgálatában rendelkezik nagy gyakorlattal.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A városok növekedése és terjeszkedése korunk egyik legjelentősebb környezeti változása. A városi körülmények ellenségesnek tűnhetnek a vadon élő állatok számára, mégis sok állatfaj sikeresen megél ebben a környezetben. A városlakók számára sokszor ezek az állatok jelentik a természettel való kapcsolatot. Gyakori feltételezés, hogy a városban való túlélést elősegíti, ha az állat intelligens, az akadályokat ügyesen oldja meg, illetve képes az ember által kihelyezett, újszerű táplálékforrások hasznosítására. A széncinege és a kékcinege olyan madárfajok, melyek jól alkalmazkodtak a városi környezethez. Városi és vidéki élőhelyekről befogott cinegéken tesztelem, hogy figyelik-e az ember viselkedését, és ezt hasznosítják-e az ember által elrejtett táplálék megkeresése során, illetve különbséget tudnak-e tenni egy megbízható, táplálékot hozó, illetve egy megbízhatatlan, táplálékot nem hozó ember között. Azt várom, hogy a városi madarak lesznek ügyesebbek mindkét feladatban; illetve, mivel az általunk vizsgált élőhelyeken a széncinegék gyakoribbak a városban, mint a széncinegék, az előbbi fajnál várok nagyobb sikert. Emellett megnézem más viselkedési jellegek (zavarás tűrése, idegesség, felfedező hajlam) hatását is a fenti képességekre. Emellett bizonyos gének összefüggést mutatnak az állatok emberrel szembeni bátrabb viselkedésével. Megvizsgálom, hogy ugyanezen gének elősegítik-e a fenti feladatokban mutatott sikert. Végül a meglevő irodalmi adatok metaanalízisével (összegző elemzésével) is megvizsgálom, hogy a városi állatok intelligensebbek-e vidéki fajtársaiknál.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Urbanization is one of the most important anthropogenic environmental changes of our time. Although most studies focus on the negative effects of urbanization, many species successfully adapt to urban environments and benefit from the presence of humans. It is often suggested that advanced cognitive abilities can facilitate adaptation to urbanized environments. In the present study I test whether animals living in urban habitats observe the behaviour of humans in their environment and benefit from it, for example when they exploit anthropogenic food sources. I will use great tits (Parus major) and blue tits (Cyanistes caeruleus) as model species in a series of aviary experiments, and look at the genetic background of their behaviour with molecular methods. On birds captured from urban and rural habitats, I will test whether they observe the behaviour of a human hiding food, and use this information when they forage, and whether they can discriminate between a person who brings food (reliable) and one who does not (unreliable). I predict that, in both test situation, urban birds will be more successful. Beside urbanization I will also look at the relationship between the birds’ success in the tests and other physiological and behavioural variables. Furthermore, since there may be genetic differences behind the behavioural differences, I will look at whether the polymorphism of two candidate genes (DRD4 and SERT) explains the variation in success in the behavioural tests. I will also perform a meta-analysis to test whether urban animals have better cognitive abilities than their non-urban conspecifics.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Adaptation of animals to urban habitats can be facilitated by their advanced cognitive capacity, as well as their ability to benefit from the presence of humans, e.g. by exploiting anthropogenic food sources. Great tit (Parus major) and blue tit (Cyanistes caeruleus) are successful urban exploiters, using various food sources, including food cached by other bird species as well as anthropogenic food, and in certain situation they show good problem-solving and discriminatory abilities. In the present study I test the following questions: i) in a foraging situation, do tits observe the behaviour of a human that hides food and use this information when searching for food, and whether this differs between urban and rural birds; ii) does the above behaviour differ between great and blue tits; iii) can great tits discriminate between two people, one that reliably brings food and one that does not; iv) is the success in the above tests explained by other characteristics (tolerance toward humans, stress, exploration); v) is the polymorphism of DRD4 and SERT genes related to success in the above tests. I predict that in both behavioural tests, urban birds and great tits will be more successful. Furthermore, I expect greater success in birds that are less stressed, more tolerant of humans and more explorative, and the alleles of the above genes which facilitate bolder behaviour. I will also test the main question (relationship between urbanization and cognitive abilities) by meta-analysis; I will explore whether species identity, geographical range and the characteristics of the cognitive problem explain the observed variation.
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Urbanization is one of the most significant anthropogenic changes of our time, which is closely related to other important environmental problems such as overpopulation, environmental pollution and climate change. Studying its behavioural and ecological consequences is a good opportunity to directly observe a big-scale, rapid environmental change, from which we can draw conclusions about the consequences of other environmental changes of similar scale.
It is often assumed that there is a relationship between urbanization and cognitive abilities, but studies so far yielded contradictory results. This project will add further empirical results as well as the first formal meta-analysis of the existing information on the topic. Furthermore, our study is a pioneer one on the positive effect of humans on animals (e.g. via feeding), which is far less studied, but equally important as the negative effects. The project also explores the genetic background of these behaviours, giving it an interdisciplinary angle.
The study may be applicable in conservation, as understanding adaptation to big-scale environmental changes and the traits that facilitate it can serve as a basis for conservation strategies. A demand in society for “green” cities can also make our results applicable for urban planning. Furthermore, our work will be done in public areas in cities, which will attract the interest of the urban citizens, providing an opportunity for environmental education.
Our research group has studied the great tit populations included in this project for nearly a decade (since 2011), thus we have a lot of experience and well-developed infrastructure for our studies. This project is closely connected to the currently running project by Prof. András Liker on the genetic background of the adaptation to human disturbance. Among the participatns, Prof. Liker is an expert on urbanization, behavioural ecology and evolutionary biology; Dr. Rónai has expertise in molecular studies of the genetic background of behaviour; and our international collaborator, Prof. Brodin has knowledge and practice in behavioural studies of tit species in aviaries.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Expansion and development of cities is one of the most important environmental changes of our time. Urban environment may seem hostile for wild animals, but a number of species thrive in cities. For urban citizens, often these animals represent connection with nature. It is often assumed that animals more successfully survive in cities if they are intelligent, good at solving problems and is able to exploit novel food resources deposited by humans. Great tit and blue tit are two bird species well-adapted to urban habitats. I will test on tits captured from urban and rural habitats whether they observe the behaviour a human, and whether they use this information when they search for food deposited by this person. I will also test whether they can distinguish between a person reliably bringing food and an unreliable one. I expect urban birds to be more successful in both tasks. Also, because in our sites great tits are more common in urban habitats than blue tits, I expect great tits to be more successful in the tasks. I will also look at whether the success in the above tests is related other behavioural characteristics (tolerance of disturbance, stress, exploration). Furthermore, there are certain genes that are related to boldness toward humans. I will investigate whether the same genes are also related to success in the aviary tests. Finally, I will do a meta-analysis comparing previous studies on whether urban animals are smarter than non-urban animals of the same species.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
