Briljante beesten

Verhalen over slimme dieren te over: van gamende ­varkens tot apen die mobieltjes stelen en ruilen. Onderzoek wijst uit dat hun gedrag niet alleen voortkomt­ uit een soort primitief instinct, maar dat ze flexibel ­kunnen denken, net als wij. Zulke ‘algehele intelligentie’ leek tot voor kort voorbehouden aan de mens. Maar een beetje nederigheid blijkt op zijn plek.

Er gaat bijna geen maand voorbij of er duikt een nieuw verhaal op over dieren die zich intelligent gedragen. Orang-oetans beschermen zich met bladeren tegen de regen en chimpansees gebruiken stenen met een techniek die griezelig veel lijkt op een techniek die onze voorouders in de steentijd gebruikten. Op Bali bestelen Java-apen toeristen en ruilen hun buit tegen eetbare beloningen; ze ­hebben geleerd waardevolle spullen te ­kiezen, alsof ze de basisprincipes van de economie snappen. Hyena’s maken gebruik van misleiding: ze laten dieren laag in de hiërarchie een alarmroep slaken, die rivalen verdrijft van een smakelijk karkas. In een dierentuin in het Verenigd Koninkrijk vloeken sommige papegaaien dat het een aard heeft, blijkbaar om bezoekers te vermaken. Varkens hebben leren gamen, ratten snappen de regels van ­verstoppertje en, o ja, laten we hommels die kunnen golfen niet vergeten.

Oppervlakkig gezien lijkt zulk gedrag inderdaad intelligent. Maar wat zegt het echt over dierlijke intelligentie? Het ­verstand van de mens is zo bijzonder omdat het op veel verschillende terreinen kan innoveren en problemen kan oplossen. Hebben andere dieren vergelijkbare hersenen of zijn de capriolen die ze uit­halen en de krantenkoppen halen niet meer dan kunstjes waar geen hogere ­redeneerkunst bij komt kijken?

Wetenschappers hebben uitgebreide tests ontwikkeld om daarachter te komen. Net als de tests die ons IQ meten, stellen zulke tests onderzoekers in staat de mentale vermogens van een diersoort in te schatten, de verschillen in dat vermogen tussen de exemplaren van een soort te meten en factoren aan te wijzen die tot superieure prestaties leiden. De resultaten zijn onthullend. Ze bieden een fascinerend inzicht in de ‘anatomie’ van intelligentie. En soms werpen ze zelfs licht op de evolutionaire oorsprong van onze eigen hersenen.

Het idee van modulaire ­intelligentie gaat niet goed samen met wat we weten over hersenbouw

Modulaire intelligentie

Ons huidige idee van menselijke intelligentie ontstond aan het begin van de ­twintigste eeuw, toen het psycholoog Charles Spearman opviel dat prestaties van kinderen op het gebied van uiteenlopende schoolvakken als Frans, wiskunde en muziek vaak met elkaar samenhangen. Met behulp van geavanceerde statistische technieken kon Spearman het gemeenschappelijke element aanwijzen dat blijkbaar iemands algehele intelligentie bepaalt. Hij noemde het ‘g’. Spearman beschouwde het als een vorm van ‘mentale energie’, die van pas kwam als je iets wilt leren of uiteenlopende soorten problemen moet oplossen. Ook viel hem op dat sommige mensen er rijkelijker mee waren bedeeld dan andere.

De ontwikkeling van IQ-tests die op deze ontdekking volgde – die het geheugen, het vocabulaire, de verwerkingssnelheid en non-verbaal redeneren meten – moest de verschillen in die algehele intelligentie aantonen. In de loop der jaren is er steeds meer kritiek op zulke tests gekomen. Maar langlopende onderzoeken laten zien dat ze bepaalde belangrijke resultaten kunnen voorspellen, zoals iemands academisch succes en zijn of haar functioneren in uiteenlopende beroepen.

Vanuit de gedachte dat onze algehele intelligentie aan de basis staat van onze unieke, flexibele manier van denken, geloofden veel wetenschappers dat deze in evolutionair opzicht vrij recent in onze stamboom is ontstaan. Bij andere dieren zou zich een meer modulaire intelligentie hebben ontwikkeld, waarbij elke vaardigheid losstaat van de andere. Als dat inderdaad zo is, dan zou het geen zin hebben om te proberen de g van een dier te meten. ‘Men dacht dat bij dieren alleen zeer ­specifieke oplossingen voor zeer specifieke problemen evolueren’, zegt Judith Burkart, evolutie-antropoloog aan de Universiteit Zürich, in Zwitserland.

Het idee van modulaire intelligentie strookte met de opvatting dat dieren vooral op hun instinct afgaan, zonder dat daar veel ‘denken’ bij komt kijken. Het viel ook te rijmen met opvattingen over efficiëntie en betrouwbaarheid: de evolutie van ­kleine, aanvullende modules werd als veel minder ‘kostbaar’ beschouwd dan de evolutie van algehele intelligentie, waarvan men aannam dat er een onevenredig grote hoeveelheid hersenweefsel voor nodig was. ‘Intuïtief denk je dat iets evolueert doordat er gewoon een bouwsteentje wordt toegevoegd’, zegt Burkart. Maar in werkelijkheid gaat het idee van zulke modulaire intelligentie niet goed samen met wat we weten over de bouw van hersenen. En het steeds grotere besef dat dezelfde hersengebieden vaak uiteenlopende vaardigheden mogelijk maken bracht sommige wetenschappers, onder wie Burkart, ertoe het hele idee van modulaire intelligentie ter discussie te stellen.

G-factor

Rond de eeuwwisseling leidde onderzoek aan muizen en ratten tot het eerste bewijs voor niet-menselijke, algehele intelligentie. Net als IQ-tests voor mensen bestonden de experimenten uit een batterij taken die een inschatting van verschillende vaardigheden moesten geven. Eén test mat hoe snel knaagdieren een geluid in verband brachten met een elektrische schok. In een andere werden smakelijke hapjes in drie bekertjes met een verschillende geur gedaan. Slechts één ervan – het bekertje dat naar munt rook – was toegankelijk voor het knaagdier, en de onderzoekers timeden hoe snel elk dier die regel doorhad. Een derde en een vierde taak hielden in dat de dieren hun weg in verschillende doolhoven moesten zien te vinden.

Als de intelligentie van knaagdieren uit verschillende modules zou zijn opgebouwd, dan zou je niet verwachten dat één knaagdier even goed zou zijn in alle taken. Toch waren ze dat allemaal: de onderzoekers stelden een algemene g-factor vast die een algeheel, onderliggend cognitief vermogen leek te weerspiegelen. Bovendien bleek g voor zo’n 40 procent het verschil in individuele scores op alle taken te kunnen verklaren – vrijwel hetzelfde percentage als bij menselijke intelligentietests. Nog opvallender was de verdeling van de scores in de groep, die de beroemde normaalverdeling bleek te volgen: de meeste knaagdieren presteerden rond het gemiddelde, een gering aantal dieren presteerde erg goed of erg slecht. Het menselijk IQ vertoont precies dezelfde verdeling.

Ongeveer vanaf 2010 begonnen prima­tologen met grote belangstelling naar deze resultaten te kijken. Sommige ontwikkelden een reeks tests om de intelligentie van chimpansees te meten. Om blijk te geven van ruimtelijk inzicht moesten de chimpansees onthouden waar voedsel lag nadat het was verstopt. Voor een test in oorzakelijk redeneren werd een pinda in een doos gestopt, waarnaast precies zo’n zelfde doos stond; de chimpansee moest louter op basis van het geluid – of de doos rammelde of niet – de doos met de pinda kiezen. Met behulp van andere taken werd het communicatievermogen gemeten (wat doet een chimpansee als iemand een bepaald voorwerp aanwijst?) of het gebruik van hulpmiddelen (kan hij een geschikt voorwerp kiezen om voedsel te bemachtigen waar hij zelf niet bij kan?).

Door op die manier 99 chimpansees te onderzoeken, vond neurowetenschapper William Hopkins van de Georgia State-­universiteit in de Verenigde Staten met twee collega’s het bewijs van een g-factor die de correlaties kon verklaren in de individuele scores op de taken. Ook in dit geval vertoonde de variatie een normaalverdeling. Veel chimpansees waren familie van elkaar, en door de individuele prestaties in de familiestamboom te vergelijken, kregen de onderzoekers een indruk van de mate waarin die intelligentie erfelijk was. Grosso modo vonden ze dat ongeveer de helft van de variatie viel toe te schrijven aan intelligentie, wat verbluffend nauw overeenkomt met de resultaten van onderzoek naar menselijke intelligentie. ‘Ik was echt verbijsterd’, zegt Hopkins.

Verschillende problemen

Met behulp van vergelijkbare experimenten hebben wetenschappers g inmiddels vastgesteld in de cognitieve vermogens van een hele reeks dieren, waaronder orang- oetans, pinchéaapjes, prieelvogels en eksters. ‘De wetenschap verkeert nog in een zeer pril stadium’, zegt cognitiewetenschapper Rosalind Arden van de London School of Economics, die in 2016 vaststelde dat ook bordercollies over g beschikken. Om die reden is zij – evenals anderen die g bij dieren hebben vastgesteld – terughoudend met de interpretatie van deze resultaten. Het is belangrijk, zegt Arden, om te laten zien dat de gemeten verschillen in intelligentie daadwerkelijk overeenkomen met betekenisvolle voorspellingen, precies zoals IQ-scores academisch en beroepsmatig succes voorspellen. Voor een ­bordercollie zou je de gemeten verschillen bijvoorbeeld willen relateren aan zijn prestaties in een behendigheidscursus. En bij een wild dier zou je ze willen linken aan het algehele vermogen om te overleven.

Zelfs als er nog meer onderzoek wordt gedaan, twijfelt Arden of we ooit de verschillen in intelligentie tussen diersoorten zullen kunnen kwantificeren. ‘De problemen waar een kat mee te maken heeft zijn totaal anders dan die van een kapucijnaap of een kameel’, zegt ze. Met andere woorden: twee soorten kunnen een g-factor ­vertonen die ten grondslag ligt aan de vaardigheden die ze beheersen, maar er kunnen verschillende sterke en zwakke punten bij ze zijn geëvolueerd op basis van wat ze het meest nodig hebben om te overleven. Honden en octopussen zijn bijvoorbeeld allebei zeer intelligent, maar afhankelijk van de taken waarmee ze worden getest kunnen ze daar allebei heel slim of juist heel dom uit naar voren komen. En puur op praktisch niveau zijn verschillende soorten fysiek niet tot hetzelfde in staat. Zo heeft een dolfijn geen handen en kan hij dus niet op dezelfde manier met voorwerpen overweg als een primaat.

Neocortex

Het is dan misschien niet mogelijk om soorten naar algehele intelligentie in te delen, andere onderzoekers denken dat globale vergelijkingen veel inzicht zouden kunnen verschaffen. Hoogleraar comparatieve biocognitie Simone Pika van de ­Universiteit Osnabrück in Duitsland, is er daar een van. Met enkele collega’s onderwierp ze raven onlangs aan een reeks ­cognitieve taken die oorspronkelijk voor primaten zijn bedoeld. Leden van de familie van kraaiachtigen – kraaien, eksters, gaaien, raven, kauwen enzovoort – staan al heel lang bekend om hun hoogstaande gedrag. Ze maken bijvoorbeeld gebruik van gereedschappen en verstaan de kunst van misleiding. Ze zouden zelfs blijk geven van metacognitie, het vermogen om hun eigen kennis in te schatten en aan zichzelf te twijfelen. Gezien dat resultaat is het verleidelijk om je af te vragen hoe hun intelligentie zich verhoudt tot die van mensapen, vooral omdat de bouw van vogelhersenen zo verschilt van die van zoogdierhersenen.

Pika en haar team lieten de raven een reeks tests in uiteenlopende vaardigheden doorlopen, van oorzakelijk redeneren en hoeveelheden inschatten (of ze bijvoorbeeld kozen voor een bord met meer voedsel erop) tot communicatieve en sociale vaardigheden (bijvoorbeeld of ze de blik van een onderzoeker volgden om te bepalen waar voedsel verborgen was). Opvallend was dat de raven de meeste taken even goed volbrachten als chimpansees en orang-oetans. Het grote verschil was dat ze dat op veel jongere leeftijd konden – verrassend jong, zelfs als je meeweegt dat ze veel korter leven dan primaten. ‘Vier maanden oude raven presteerden echt al heel goed’, zegt Pika. Jongen zijn dan nog steeds afhankelijk van hun ouders, maar net begonnen zelf voedsel te zoeken, wat ze volgens Pika veel mogelijkheden geeft om hun redeneervermogen en sociale vaardigheden in te zetten.

De voordelen van algehele ­intelligentie moeten opwegen tegen de kosten

Vergelijk je de hersenen van mensapen met die van raven, dan stuit je op een aantal gedeelde eigenschappen die aan de basis lijken te liggen van hogere, algehele intelligentie. De hoogstaande vermogens van primaten zijn waarschijnlijk het gevolg van de snelle groei van de neocortex, de geplooide buitenlaag van de hersenen. Er bestaat inderdaad enig bewijs dat primaten met een grotere neocortex slimmer zijn. Vogelhersenen zijn veel kleiner en hebben zo’n laag niet, waardoor sommige wetenschappers van oudsher een lage dunk van hun vermogens hebben. ‘De conclusie luidde dat er zonder neocortex niet genoeg hersenmateriaal is om hogere cognitie mogelijk te maken’, zegt Pika.

Recent onderzoek lijkt echter uit te wijzen dat kraaiachtigen dat gebrek compenseren met een efficiënte bouw: de neuronen in het voorste deel van hun hersenen liggen zo dicht tegen elkaar aan dat het totale aantal cellen gelijk of zelfs meer is dan dat van primaten met veel grotere hersenen. De manier waarop de verschillende hersendelen met elkaar zijn verbonden is bij beide groepen dieren ook hetzelfde. ‘Het ziet ernaar uit dat je, om slim te zijn, een groot aantal neuronen nodig hebt die goed met elkaar zijn verbonden’, zegt Pika.

Efficiënt afkijken

Niet alleen geven g-tests voor dieren inzicht in denkkracht, ze kunnen ons ook helpen begrijpen welke evolutionaire krachten tot zogeheten flexibel denken ­leiden. Als hogere algehele intelligentie een grotere groei en meer onderhoud van de hersenen vergt, zoals veel onderzoekers denken, dan moet dat grote voordelen opleveren die opwegen tegen de ­kosten. Hierover bestaan verschillende ideeën. Een daarvan is de ‘cognitieve-bufferhypothese’: het idee dat hoge algehele intelligentie een dier in staat stelt zich een onbekende omgeving eigen te maken, waardoor het bijvoorbeeld in verschillende klimaten voedsel kan ­vinden. Een ander idee is de ‘machiavellistische-intelligentiehypothese’. Die stelt dat de individuen van een soort door concurrentie worden gedreven. Voor dieren die horen bij grote groepen met een complexe hiërarchie is het belangrijk dat ze op de hoogte blijven van bondgenootschappen en rivalen te slim af kunnen zijn. Dat alles vereist grotere denkkracht.

De zogeheten culturele-intelligentie­hypothese heeft raakvlakken met deze ­beide ideeën en draait om het delen van sociale informatie tussen individuen. Een solitair dier kan nieuwe manieren ontdekken om eten te vinden, maar dieren die in een groep leven kunnen gebruikmaken van de uitvindingen van anderen zonder dat ze daar zelf moeite voor hebben hoeven doen. ‘Sociale informatie gebruiken is veel efficiënter dan de proefondervindelijke methode’, zegt Burkart. Hoe hoger de algehele intelligentie van een dier, des te beter het waarschijnlijk gebruikmaakt van vondsten van soortgenoten. Volgens die hypothese zou hogere algehele intelligentie daarom evolueren bij dieren met ruime mogelijkheden tot ‘sociaal leren’. Toen ­Burkart en haar collega’s naar bewijs zochten voor algehele intelligentie bij dieren, concludeerden ze dat het idee van culturele intelligentie een veelbelovende verklaring is voor algehele intelligentie.

Bladerhandschoenen

Vroeg bewijs voor deze bewering is afkomstig van een vergelijking tussen de Sumatraanse en de Borneose orang-oetan. Deze twee soorten hebben zich ongeveer een miljoen jaar geleden van elkaar afgesplitst. Hoewel hun leefomgevingen nog steeds vrijwel identiek zijn, is de Borneose soort solitair en leven deze orang-oetans ver uit elkaar, terwijl Sumatraanse orang-oetans meestal in dichter bevolkte populaties voorkomen, die meer mogelijkheden bieden tot sociaal leren. Observaties in het wild laten zien dat jonge Sumatraanse orang-oetans daar gebruik van maken: jonge dieren besteden meer tijd aan kijken naar anderen dan hun Borneaanse verwanten. Het resultaat is een breder repertoire aan sociaal aangeleerd gedrag. Zo gebruiken ze bladeren als een soort handschoen om stekelig fruit mee aan te pakken, gedrag dat niet voorkomt bij Borneaanse orang-oetans.

Volgens de culturele-intelligentiehypothese zou de mogelijkheid om sociale informatie uit te wisselen de evolutie van een snel, flexibel brein hebben gestimuleerd, dat allerlei soorten problemen aankan. Burkarts collega’s aan de Universiteit Zürich hebben inderdaad geconstateerd dat Sumatraanse orang-oetans beter waren in uiteenlopende cognitieve taken, zoals voedsel halen uit een ingewikkeld apparaat, wat een hogere algehele intelligentie vereist. Hun hersenen zijn ook iets groter dan die van Borneose orang-oetans, een bewijs dat voor hogere algehele intelligentie meer hersenweefsel nodig is.

De mens is uiteraard het voorbeeld bij uitstek van hoe culturele intelligentie de evolutie van het brein zou kunnen hebben aangejaagd. We zijn afhankelijk van ons vermogen om uitvindingen van anderen te benutten; van de eerste stenen werktuigen van vroeger, tot de boeken, computers en smartphones van nu. Maar als we het hele spectrum van dierlijke intelligentie écht goed onder de loep nemen, dan zouden we zomaar tot de conclusie kunnen komen dat een hele hoop andere schepsels zich op een vergelijkbaar pad bevinden.

---

Dit artikel is verschenen in New Scientist 96. Deze editie vind je in ons digitaal archief.