हाथियों की याददाश्त काफी मजबूत होती है

जानवरों को यह सीखना चाहिए कि पौष्टिक भोजन कहाँ से प्राप्त करें, भले ही वे खाद्य स्रोत मौसम के साथ बदलते हों। हालाँकि, सीखने में समय और ऊर्जा लगती है – एक जीव जो बहुत धीरे-धीरे सीखता है वह पर्यावरणीय परिवर्तनों से पीछे रह जाएगा, जबकि एक जो बहुत तेज़ी से सीखता है वह अर्थहीन उतार-चढ़ाव को ट्रैक करने की कोशिश में प्रयास बर्बाद कर देगा।

नया गणितीय मॉडल इस सवाल का मात्रात्मक उत्तर प्रदान करता है: बदलती दुनिया में किसी जीव के लिए सीखने की इष्टतम गति क्या है? मुख्य अंतर्दृष्टि यह है कि आदर्श सीखने की दर पर्यावरण परिवर्तन की गति की परवाह किए बिना उसी तरह बढ़ती है, चाहे जीव अपने पर्यावरण को बदलता हो या उसके साथ अपनी बातचीत को बदलता हो। यह एक सामान्यीकृत घटना का सुझाव देता है जो विभिन्न पारिस्थितिक तंत्रों में सीखने का आधार हो सकता है, सीएसएच पोस्टडॉक एडी ली कहते हैं।

शोधकर्ताओं का मॉडल एक ऐसे वातावरण की कल्पना करता है जो एक विशिष्ट गति से गीले और सूखे मौसमों जैसे विभिन्न राज्यों के बीच बारी-बारी से बदलता है।

जीव इस पर्यावरणीय स्थिति को महसूस करता है और पिछली स्थितियों की स्मृति को रिकॉर्ड करता है। लेकिन पुरानी यादें समय के साथ महत्व में कम होती जाती हैं, एक ऐसी दर पर जो जीव के सीखने के समय को परिभाषित करती है। पर्यावरण के लिए अनुकूलन को अधिकतम करने के लिए इष्टतम सीखने का समय क्या है?

मॉडल एक सार्वभौमिक नियम की भविष्यवाणी करता है: सीखने का समय पर्यावरण के समय के वर्गमूल के रूप में होना चाहिए।

उदाहरण के लिए, यदि पर्यावरण में दो बार धीमी गति से उतार-चढ़ाव होता है, तो जीव की सीखने की दर 1.4 (2 का वर्गमूल) के कारक से कम होनी चाहिए। यह वर्गमूल स्केलिंग बहुत तेज़ी से और बहुत धीरे-धीरे सीखने के बीच एक इष्टतम समझौता दर्शाता है। महत्वपूर्ण रूप से, एक वर्गमूल संबंध इंगित करता है कि लंबी स्मृति के लिए कम रिटर्न हैं। ली कहते हैं, मॉडल उन जीवों का भी अनुकरण करता है जो न केवल निष्क्रिय रूप से सीखते हैं, बल्कि सक्रिय रूप से अपने पर्यावरण को फिर से आकार दे सकते हैं – एक क्षमता जिसे आला निर्माण कहा जाता है, जो सीएसएच में ऑस्ट्रियाई विज्ञान निधि (एफडब्ल्यूएफ) के एक ईएसपीआरआईटी फेलो हैं। यदि किसी जीव में अपने पर्यावरण को अधिक स्थिर बनाने के लिए स्थिरीकरण शक्तियाँ हैं, तो उसे विकासवादी बढ़त मिलती है। हालाँकि, यह लाभ केवल तभी प्राप्त होता है जब जीव स्थिर पर्यावरण के लाभों पर एकाधिकार कर सकता है। एक बीवर नदियों में बांध बनाकर, स्थिर तालाब बनाकर अपने पर्यावरण को सक्रिय रूप से आकार देते हैं जो खुद और अन्य प्रजातियों के लिए आवास प्रदान करते हैं। यह निर्माण उन्हें एक महत्वपूर्ण विकासवादी लाभ प्रदान करता है, क्योंकि यह एक सुसंगत खाद्य आपूर्ति और शिकारियों से सुरक्षा सुनिश्चित करता है। हालाँकि, यह लाभ कम हो सकता है यदि अन्य जीव, जैसे कि कस्तूरी या मछली, निर्मित आवास के संसाधनों का शोषण करते हैं।