Spatial abilities of Wild Chimpanzees Pan troglodytes verus

par Emmanuelle Normand

Thèse de doctorat en Sciences cognitives

Sous la direction de Michel Langlais et de Christophe Boesch.

Le président du jury était Bernard N'Kaoua.

Le jury était composé de Glyn Goodall, Klaus Schildberger, Martin Schlegel.

Les rapporteurs étaient Paul Alan Garber, Klaus Zuberbuhler.


  • Résumé

    Malgré la multiplicité des études démontrant le comportement fascinant des animaux dans leur milieu naturel, quelques domaines de recherches demeurent difficiles à aborder. Ainsi, l’étude de certains aspects cognitifs nécessite un certain contrôle sur l’environnement afin de dissocier les influences écologiques et sociales de l’implication cognitive ; par exemple la cognition spatiale incluant la mémoire spatiale, les mécanismes d’orientation spatiale, ainsi que leur implication dans la navigation, tel que par la planification. L’étude de la cognition spatiale des chimpanzés sauvages s’est déroulée dans le Parc national de Taï, une forêt tropicale dense où les ressources potentielles sont abondantes et réparties sur un territoire de 25 km², avec une visibilité d’environ 30 mètres. De plus, les chimpanzés vivent dans une société du type fission-fusion, impliquant de multiples relations sociales. Toutefois, l’enregistrement précis de la position et des activités des chimpanzés, ainsi qu’une carte botanique précise, nous a permis de dissocier les effets écologiques, sociaux et cognitifs afin de mieux comprendre les relations entre ces différents facteurs. Par cette étude, nous montrons que les chimpanzés ont développé un mécanisme permettant une navigation précise grâce à une carte Euclidienne contenant des informations sur la direction et la distances vers des ressources connues. Ce mécanisme est extrêmement adapté et efficace par la connaissance précise de la localisation de milliers de ressources dans leur habitat. Ces capacités permettent d’augmenter leur efficacité en sélectionnant les ressources les plus productives, en les planifiant à l’avance et, de manière plus avancée, en planifiant le parcours le plus court à travers ces différentes ressources durant la journée lorsque la pression sociale requière une meilleure précision dans le choix des ressources. Ces découvertes illustrent d’abord les capacités extraordinaires des chimpanzés, et deuxièmement que les aspects cognitifs peuvent être expliqués dans le milieu naturel des animaux.


  • Résumé

    Whereas numerous studies demonstrated fascinating behaviour of animals in their natural habitat, some important areas of research were difficult to tackle in the field. This is the case of many studies on cognitive aspects that required controlled environment to dissociate ecological and social influence from cognition. One of these important areas of research is the spatial cognition including spatial memory, spatial orientation mechanisms and the practical use of these abilities to travel efficiently, such as planning skills. This study on spatial cognition in wild chimpanzees took place in Taï National Park, a tropical dense forest where potential food resources are highly abundant in their 25 km² territory, and the visibility is approximately 30 meters. Adding to this complexity, chimpanzees live in a fission-fusion society, maintaining relationships with each other. Nevertheless, with a precise recording of chimpanzee’s location and activities and a precise botanic map of the territory, we were able to dissociate the ecological, social and cognitive effects and understand some relationships between these factors. Here, we showed that wild chimpanzees developed a precise mechanism to navigate efficiently in their large area using a Euclidean map containing accurate information about direction and distance to the known resources. This mechanism is highly adapted and efficient as the chimpanzees have a precise knowledge of the resources location in their area, remembering the location of thousand trees location. These highly developed abilities allowed them to increase their efficiency by selecting the most productive resources, planning them in advanced and on a higher level to plan the shortest path through these major resources during the day when the social pressure induce a higher precision in resource selection. These findings highlight first the outstanding spatial abilities of wild chimpanzees and second that cognition can be better explained in animals’ natural complex environment.


  • Résumé

    Trotz zahlreicher Studien, die das faszinierende Verhalten von Wildtieren in ihrer natürlichen Umwelt dokumentieren, bleiben einige Studienfelder schwer erfassbar. So ist zum Beispiel bei der Erforschung von bestimmten kognitiven Aspekten die Rücksichtnahme auf den Umweltfaktor erforderlich, damit Umwelt- und Sozialeinfluss von den kognitiven Faktoren unterschieden werden können. Zu diesen Untersuchungsfeldern gehört die Raumkognition, welche das Raumgedächtnis, die Mechanismen der Raumorientierung sowie deren effizientes Nutzen durch die Schimpansen, z.B. durch ihre Fähigkeit zum Planen, einschließt. Die vorgestellte Studie über Raumkognition bei wild lebenden Schimpansen wurde im Nationalpark von Tai durchgeführt, das heißt, in einem dichten tropischen Wald, wo potentielle Ressourcen bei einer Sichtweite von ungefähr 30 Metern auf einem 25 qm großen Areal reichlich verteilt sind. Hinzu kommt, dass Schimpansen in einer Fission-Fusion Gesellschaftsstruktur leben, die vielfache soziale Beziehungen fördern. Jedoch, mit einer genauen Registrierung der räumlichen Lage und der Aktivitäten der Schimpansen und anhand einer präzisen botanischen Karte des Gebiets, konnten wir die Umwelt-, Sozial- und kognitiven Effekte gegeneinander abgrenzen und somit die zwischen diesen unterschiedlichen Faktoren bestehenden Beziehungen erfassen. In dieser Studie zeigen wir, dass Schimpansen einen besonderen Mechanismus zur Raumorientierung auf ihrem Gebiet entwickelt haben. Dabei verfügen sie über eine euklidische Mind-Karte mit präzisen Informationen über Richtungen und Entfernungen zu den bekannten Ressourcen. Durch ein genaues Wissen über die Verteilung der Nahrungsressourcen auf ihrem Gebiet ist dieser Mechanismus hoch effizient. Dank dieser Fähigkeiten werden Schimpansen immer effizienter, indem sie die ergiebigsten Ressourcen auswählen, dabei planende Fähigkeiten einsetzen und weiterhin indem sie an einem Tag die kürzeste Strecke zu den verschiedenen Ressourcen ausmachen, wenn der soziale Druck höchste Präzision in der Wahl der Nahrungsressourcen erfordert. Diese Erkenntnisse erhellen zuallererst die außergewöhnlichen Fähigkeiten der wild lebenden Schimpansen und beweisen, dass sich kognitive Mechanismen bei wild lebenden Tieren in ihrer natürlichen Umwelt besser erklären lassen.


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