How to think tools? A comparison of cognitive aspects in tool behavior of animals and during human evolution

Abstract

Objects are naturally occurring items or artificially made artifacts that subjects – humans and animals – act with. They serve as tools in the widest sense: they are used to do something. As part of an activity they are the material expressions of cogitation, especially the ability to think outside the box. The making and use of objects is always tied to a goal that cannot be achieved directly, but only by means of a medium: the need for enhancement of individual faculties is perceived, and an object – not just any, but one that fits the challenge – is found or devised to answer the problem. Object or tool behavior is a particular aspect of behavior that is based on causal connections and – at least partially – considerations thereof. Although the use of tools in the animal kingdom is widespread, it is by no means universal. Contemporary human behavior is characterized by the constant use of objects or tools. The solution of common problems and challenges, and, in extension, human life, without the presence and aid of utensils is inconceivable. Humanity is not characterized by physical and intellectual traits alone, but only becomes comprehensible through its unbreakable bond to inanimate objects, which through use become part of actions and thus of the human world. The connection between the consciously acting human subject and an object is established by means of cognitive processes, where the object, as a tool, becomes a temporally limited extension of the subject. The volume “How to think tools? A comparison of cognitive aspects in tool behavior of animals and during human evolution” approaches the specific link between object use and human cognition from theoretical and comparative perspectives. The first two parts give a theoretical overview to concepts behind the fundamental notions of human and cognition and discuss the potential of primates as a model for basic cognitive capacities of humans. Then evidence of the course of evolution of human thought is discussed: as a phylogenetic problem with epistemological, anatomical and genetic perspectives; as a problem between phylogeny and ontogeny considering the organization of thought; as an ontogenetic problem; and as a historical problem. The third part explores the means previously employed to comprehend the evolution of human thinking and the cognitive background to object behavior on the basis of archaeological artifacts. It starts with an excursion into the history of archaeological theory and then proceeds to discuss, by means of eight models, the potential and limitations of archaeological approaches to the study of the development of the human mind. The fourth part consists of a detailed study of the progressive development of human thinking, and expands to incorporate problem-solution-distance as a neutral, species and period independent basis of analysis, which applies to animal as well as human tool behavior. Following its discussion and the definition of the concept tool, as used in this study, is a short review of previous comparative studies on animal and human tool behavior. Then the database, containing an almost complete survey of tool usage in animals, is presented as the basis of the comparative study on problem-solution-distance, and the method of coding tool behavior in cognigrams is introduced. Following a general survey of animal tool behavior, various cognigrams of animal behavior are instanced. Numerous archaeological examples, coded in a similar fashion, then help to understand the further development of problem-solution-distance as one aspect of human cognitive evolution. The concluding discussion delves further into the question of which mechanisms drive and influence the development of tool behavior, the problem-solution-distance in particular, and the underlying planning capability. The synopsis of conclusions from this study offers a re-interpretation of the seemingly slow progress of tool development during the Old and Middle Palaeolithic and the “explosive” expansion of tool inventories at the start of the Late Palaeolithic, when modern humans appeared 40.000 years before present. Biological as well as cultural factors are responsible for the exponential increase of object behavior, which under close scrutiny can already be detected in the early phases of human cultural development and which continues to increase after the appearance of modern man.

Objekte sind natürlich vorkommende Gegenstände oder künstlich hergestellte Artefakte, mit denen Subjekte – Menschen oder Tiere – handeln. Sie dienen als Werkzeuge im weitesten Sinn: sie werden gebraucht, um etwas zu tun. Als Teil einer Handlung sind sie der materielle Ausdruck der Denkfähigkeit, besonders der Fähigkeit, in Umwegen zu denken. Herstellung und Gebrauch von Objekten sind immer an ein Ziel gebunden, das nicht direkt, sondern nur mit Hilfe eines Mediums erreicht werden kann: Es wird ein Bedarf für eine Erweiterung der individuellen Fähigkeiten wahrgenommen und kein beliebiges, sondern ein dem Problem entsprechendes Objekt wird zur Lösung gesucht bzw. geschaffen. Objekt- oder Werkzeugverhalten ist ein besonderer Teil des Verhaltens, der auf kausalen Zusammenhängen und, zumindest teilweise, Überlegungen beruht. Der Umgang mit Werkzeugen ist im Tierreich zwar weitverbreitet, aber nicht universell. Das heutige menschliche Verhalten ist geprägt vom ständigen Umgang mit Objekten bzw. Werkzeugen. Die Lösung alltäglicher Aufgaben und Probleme und damit ein menschliches Leben ist ohne begleitende und unterstützende Geräte nicht vorstellbar. Der Mensch wird nicht nur durch körperliche und geistige Eigenheiten charakterisiert, sondern wird erst verständlich durch seine unauflösliche Verknüpfung mit unbelebten Objekten, die durch ihn zu Teilen von Handlungen und dadurch der menschlichen Welt werden. Die Verbindung zwischen dem bewusst handelnden Subjekt Mensch und einem Objekt wird durch kognitive Prozesse geschaffen. Das Objekt wird dadurch als Werkzeug zu einer zeitlich begrenzten Erweiterung des Subjekts. Der Band “How to think tools? A comparison of cognitive aspects in tool behavior of animals and during human evolution” beleuchtet die besondere Verbindung von Objektgebrauch und menschlicher Kognition au seiner theoretischen und einer vergleichenden Perspektive. Die ersten zwei Teile geben einen Überblick über die Konzepte hinter den grundlegenden Begriffen von Mensch und Kognition und erörtern das Potential von Primaten als Modelle für kognitive Basiskapazitäten bei Menschen. Im Folgenden wird Hinweisen nach dem Verlauf der Evolution des menschlichen Denkens nachgegangen: als phylogenetischem Problem mit epistemologischen, anatomischen und genetischen Perspektiven, als Problem zwischen Phylogenie und Ontogenie hinsichtlich der Organisation des Denkens, als ontogenetisches Problem und als historisches Problem. Der dritte Teil untersucht die Wege, die bislang eingeschlagen wurden, um die Evolution des menschlichen Denkens bzw. des kognitiven Hintergrunds des Objektverhaltens anhand archäologischer Artefakte nachzuvollziehen. Er beginnt mit einem Exkurs in die Geschichte der archäologischen Theorie und diskutiert dann anhand von acht Modellen die Potentiale, aber auch die Probleme archäologischer Ansätze zur Untersuchung der Entwicklung des menschlichen Geistes. Die im vierten Teil folgende Untersuchung des Verlaufs der Entwicklung des menschlichen Denkens greift die sowohl im tierischen, als auch im menschlichen Werkzeugverhalten fassbare Erweiterung der Problem-Lösung-Distanz als wertneutrale, art- und periodenunabhängige Untersuchungsgrundlage auf. Der Diskussion und der für diese Arbeit geltenden Definition des Werkzeugbegriffs folgt eine kurze Betrachtung bisheriger vergleichender Untersuchungen von tierischem und menschlichem Werkzeugverhalten. Als Grundlage für die vergleichende Untersuchung der Problem-Lösung-Distanz wird die Datenbank mit einem weitgehend vollständigen Überblick über tierischen Umgang mit Geräten vorgestellt und die Methode der Codierung von Werkzeugverhalten in Kognigrammen erläutert. Nach einem allgemeinen Überblick über das tierische Werkzeugverhalten werden verschiedene bei Tieren vorkommende Kognigramme beispielhaft untersucht. Anhand zahlreicher in gleicher Weise codierter archäologischer Beispiele kann dann die weitere Entwicklung der Problem-Lösung-Distanz als ein Aspekt der kognitiven Evolution des Menschen nachvollzogen werden. Die abschließende Diskussion geht der Frage nach, welche Mechanismen die Entwicklung des Werkzeugverhaltens, der Problem-Lösung-Distanz im Besonderen sowie der zugrundeliegenden Planungsfähigkeit antreiben und ihren Verlauf beeinflussen. Aus der Zusammenschau der Ergebnisse dieser Arbeit entsteht ein Bild, das den scheinbar langsamen Verlauf der Werkzeugentwicklung im Alt- und Mittelpaläolithikum und die „explosionsartige“ Entfaltung der Geräteinventare mit Beginn des Jungpaläolithikums und des Auftretens des anatomisch modernen Menschen um 40.000 Jahre vor heute neu interpretiert. Biologische wie auch kulturelle Faktoren führen zu einer exponentiellen Zunahme des Objektverhaltens, die sich bei differenzierter Betrachtung bereits in den Frühphasen der menschlichen Kulturentwicklung zeigt und auch nach dem Auftreten des modernen Menschen anhält.