Advanced

Numerical competence in a common passerine bird, the great tit (Parus major)

Arehov, Kim (2015) BION32 20141
Degree Projects in Biology
Abstract
Numerical competence can be explained as the ability to make a numerical judgement, from simple assessment of relative amounts in two piles of food to true numerical counting. Hence numerical abilities have been examined in four categories; (I) relative numerousness judgements; ability to discriminate quantities between “more” and “less”. (II) subitizing; the ability to make an accurate judgement of a small number set, (III) estimation; making an approximation of a larger number set, and (IV) counting; the ability to determine the accurate number of items in a set. In recent decades, innate numerical abilities have been observed in both vertebrate and invertebrate species where it has been suggested to play an important role in e.g.... (More)
Numerical competence can be explained as the ability to make a numerical judgement, from simple assessment of relative amounts in two piles of food to true numerical counting. Hence numerical abilities have been examined in four categories; (I) relative numerousness judgements; ability to discriminate quantities between “more” and “less”. (II) subitizing; the ability to make an accurate judgement of a small number set, (III) estimation; making an approximation of a larger number set, and (IV) counting; the ability to determine the accurate number of items in a set. In recent decades, innate numerical abilities have been observed in both vertebrate and invertebrate species where it has been suggested to play an important role in e.g. foraging, navigation, sperm competition and predator avoidance. In this study, I investigated whether great tits possess numerical numerousness judgement i.e. if they can discriminate between different numbers of food items in a choice situation. My hypothesis was that they would choose the higher number of food items, which I tested via an experiment based on four wild-caught great tits with ten different combinations of mealworms. The experiment was performed via a “choice-cage”, specially designed to let birds choose either the left or right side where different number of mealworms was presented. The result in this study showed that the birds could distinguish between small numbers but also that there seem to be an upper limit of accuracy. My data suggests that great tits use information about quantity and choose the higher number correctly thus use relative numerousness judgements in foraging. Even if these results do suggest that great tits have a sense of numbers, the number of individuals included in the study was too low to make any conclusions. However, future studies can use the same method and keep contributing with data so that solid explanations can be made to provide insight into this species’ numerical abilities. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Matematiska fåglar

Uppmärksamhet, inlärning, minne och problemlösning är processer som ingår i området för kognitionsvetenskap. Numerisk kompetens är förmågan att göra en numerisk bedömning, från den enklaste nivån att skilja mellan ”mer” eller ”mindre” till förmågan att räkna. Länge ansågs numerisk kompetens vara unikt för människan. Under årens lopp har forskare dock kunnat avfärda denna uppfattning, med bevis för numerisk kompetens från diverse djurgrupper såsom insekter, spindlar, fiskar och fåglar.

Kråkfåglar, papegojor och duvor är välstuderade familjer vad gäller kognitiva förmågor som planering, verktygsanvändning, tidsuppfattning och navigering. Studier av mindre tättingar såsom entita och talgoxe har fokuserat på minne och... (More)
Matematiska fåglar

Uppmärksamhet, inlärning, minne och problemlösning är processer som ingår i området för kognitionsvetenskap. Numerisk kompetens är förmågan att göra en numerisk bedömning, från den enklaste nivån att skilja mellan ”mer” eller ”mindre” till förmågan att räkna. Länge ansågs numerisk kompetens vara unikt för människan. Under årens lopp har forskare dock kunnat avfärda denna uppfattning, med bevis för numerisk kompetens från diverse djurgrupper såsom insekter, spindlar, fiskar och fåglar.

Kråkfåglar, papegojor och duvor är välstuderade familjer vad gäller kognitiva förmågor som planering, verktygsanvändning, tidsuppfattning och navigering. Studier av mindre tättingar såsom entita och talgoxe har fokuserat på minne och hamstring, där båda arterna uppvisat imponerande resultat. Vad gäller mindre tättingar har numerisk kompetens fram tills nu framför allt studerats hos en art, South Island Robin, en ”rödhake” hemmahörande på Nya Zeeland. Genom experiment kunde man visa att denna art klarar av att diskriminera kvantiteter av olika storlek.
Talgoxen
Då talgoxen har uppvisat andra imponerande kognitiva förmågor ville jag undersöka om den också skulle kunna ha en hög numerisk kompetens. Fyra fåglar fångades in från det vilda och under våren 2014 testades deras beslutstagande i ett val mellan två olika kvantiteter mjölmask. Fåglarna presenterades tio olika kombinationer med mjölmaskar som varierade i antal från 1-10. Efter experimenten släpptes fåglarna åter ut i naturen.

Resultaten visade att alla fåglar oftast valde den större mängden mjölmaskar och att hanen var något bättre än honorna. Jag fann också att talgoxarna presterade betydligt bättre vid sifferkombinationer under fem medan precisionen blev sämre med ett ökat antal mjölmaskar.

Resultaten indikerar att talgoxar åtminstone klarar av den lägsta formen av numerisk kompetens som brukar kallas relativ numerisk bedömning. Här avgörs alltså skillnaderna genom direkt förståelse mellan ”mer” och ”mindre”. Gränsen för deras precision verkar också ligga runt fem, och valet tycks bli mer slumpmässigt vid högre sifferkombinationer. Enkelt kan detta förklaras genom att talgoxen inte behöver kunna räkna längre. Under naturliga förhållanden kommer talgoxen troligtvis sällan att behöva skilja på ”matmängder” som förekommer i antal över fem. Rödhaken från Nya Zeeland som har en liknande typ av numerisk kompetens verkar ha en precisionsgräns som ligger så högt som 16. Denna minst sagt imponerade nivå kan bero till det faktum att dessa fåglar hamstrar mat och därför i motsats till talgoxen utvecklat en förmåga att hitta och diskriminera större mängder mat.

Talgoxen har visat sig ha hög kognitiv förmåga vad gäller exempelvis problemlösning, inlärning och födosökning. Trots ett lågt antal individer så tyder min studie på att arten utan tvivel har en förmåga att med stor numerisk precision bedöma låga tal. För att mer exakt utröna artens numeriska kompetens rekommenderas kompletterande studier med ett större antal individer.

Handledare: Anders Brodin
Masterexamensarbete i Biologi 45hp 2015
Biologiska institutionen, Lunds universitet (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Arehov, Kim
supervisor
organization
course
BION32 20141
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
language
English
id
7756545
date added to LUP
2015-08-07 13:54:08
date last changed
2015-08-07 13:54:08
@misc{7756545,
  abstract     = {Numerical competence can be explained as the ability to make a numerical judgement, from simple assessment of relative amounts in two piles of food to true numerical counting. Hence numerical abilities have been examined in four categories; (I) relative numerousness judgements; ability to discriminate quantities between “more” and “less”. (II) subitizing; the ability to make an accurate judgement of a small number set, (III) estimation; making an approximation of a larger number set, and (IV) counting; the ability to determine the accurate number of items in a set. In recent decades, innate numerical abilities have been observed in both vertebrate and invertebrate species where it has been suggested to play an important role in e.g. foraging, navigation, sperm competition and predator avoidance. In this study, I investigated whether great tits possess numerical numerousness judgement i.e. if they can discriminate between different numbers of food items in a choice situation. My hypothesis was that they would choose the higher number of food items, which I tested via an experiment based on four wild-caught great tits with ten different combinations of mealworms. The experiment was performed via a “choice-cage”, specially designed to let birds choose either the left or right side where different number of mealworms was presented. The result in this study showed that the birds could distinguish between small numbers but also that there seem to be an upper limit of accuracy. My data suggests that great tits use information about quantity and choose the higher number correctly thus use relative numerousness judgements in foraging. Even if these results do suggest that great tits have a sense of numbers, the number of individuals included in the study was too low to make any conclusions. However, future studies can use the same method and keep contributing with data so that solid explanations can be made to provide insight into this species’ numerical abilities.},
  author       = {Arehov, Kim},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Numerical competence in a common passerine bird, the great tit (Parus major)},
  year         = {2015},
}