Медоносні бджоли: природні математичні свисти. С. Р. Говард, Автор надано
Бджоли досить добре в математиці - щонайменше, що стосується комах. Ми вже знаємо, наприклад, що вони можуть нараховувати до чотирьох і навіть зрозуміти поняття нуля.
Але в новому дослідженні опублікований сьогодні в Журналі експериментальної біології, ми показуємо, що медоносні бджоли також можуть зрозуміти числа, що перевищують чотири, до тих пір, поки ми надаємо зворотній зв'язок як для правильних, так і неправильних відповідей, коли вони навчаються.
Навіть наші власні мізки менш спритні в роботі числа більше чотирьох. Хоча ми можемо без особливих зусиль оцінити до чотирьох предметів, обробка більшої кількості вимагає більше розумових зусиль. Отже, чому, коли його попросять порахувати, маленька дитина іноді буде відповідь "1, 2, 3, 4, тощо"!
Якщо ви мені не вірите, спробуйте тест нижче. Різні групи кольорів, що представляють зірки 1-4, легко підрахувати швидко і точно. Однак якщо ми спробуємо оцінити кількість всіх зірок одразу, ігноруючи кольори, це вимагає більшої концентрації, і навіть тоді наша точність має тенденцію бути біднішою.
Для кількості елементів від 1-4, представлених тут різними кольорами, ми дуже ефективно обробляємо точну кількість. Однак якщо ми спробуємо оцінити кількість всіх зірок одразу, ігноруючи колір, це потребує набагато більше пізнавальних зусиль.
Цей ефект не властивий людям. рибанаприклад, також показують поріг точної кількості дискримінації в чотири.
Одна з теорій для пояснення цього полягає в тому, що підрахунок до чотирьох насправді не рахується взагалі. Можливо, мозок багатьох тварин може внутрішньо розпізнати групи до чотирьох предметів, тоді як для чисельності, що перевищує це, потрібен правильний підрахунок (процес послідовного підрахунку кількості присутніх предметів).
Порівнюючи ефективність різних видів тварин у різних завданнях по обробці числа, ми можемо краще зрозуміти, як різниці у розмірі та структурі мозку дозволяють обробляти число. Наприклад, попередньо показано, що медоносні бджоли вміють рахувати та дискримінувати числа до чотирьох, але не далі. Ми хотіли знати, чому існує обмеження на чотири - і чи можуть вони йти далі.
Кращий бджолиний повод
Бджоли дивно хороші в математиці. Нещодавно ми виявили, що бджолам можна навчитися пов'язують конкретні символи з певними величинами, як і те, як ми використовуємо цифри для представлення чисел.
Бджоли вчаться виконувати цей тип складних завдань, якщо йому надають салодку винагороду за вибір правильної асоціації та гірку рідину за неправильний вибір. Отже, якби ми штовхали бджіл за чотири межі, ми знали, що успіх залежатиме від того, щоб ми задали правильне питання правильним способом та забезпечили бджілам корисні відгуки.
Ми навчили дві різні групи бджіл для виконання завдання, в якому їм було представлено вибір двох різних візерунків, кожна з яких містила різну кількість форм. Вони могли заробити винагороду за вибір групи з чотирьох фігур, на відміну від інших чисел до десяти.
Ми використовували дві різні стратегії навчання. Одна група з десяти бджіл отримала лише винагороду за правильний вибір (вибір кількості чотирьох), і нічого за неправильний вибір. Друга група бджіл 12 отримала салодку винагороду за збирання чотирьох або гіркотичну речовину, якщо вони помилилися.
У ході випробування бджоли вилетіли в лабіринт у формі Y, щоб зробити вибір, перш ніж повернутися до свого вулика, щоб поділитися зібраними солодкими нагородами.
Кожен експеримент, проведений з однією бджолою, тривав близько чотирьох годин, до цього часу кожна бджола зробила вибір 50.
Бджіл проходили індивідуальну підготовку та випробування на лабіринті у формі Y, де на полюсі безпосередньо перед правильним стимулом було вручено нагороду за цукор. Автор надано
Група, яка отримала лише солодкі нагороди, не змогла успішно навчитися розрізняти чотири і більше числа. Але друга група достовірно розмежувала групу з чотирьох предметів від інших груп, що містять більші числа.
Таким чином, здатність бджіл навчитися дискримінації більшої кількості залежить не лише від їх вроджених здібностей, а й від ризиків та винагород, що їх пропонують.
Перегляд бджолиних очей або чотирьох або п’яти елементів відображення, які можуть бути дискриміновані. Вставки показують, як ми зазвичай бачимо ці зображення.
Наші результати мають важливе значення для розуміння того, як мізки тварин можуть перетворитися на обробку чисел. Незважаючи на те, що їх розділило еволюція 600 мільйонів років, такі безхребетні, як бджоли та хребетні, такі як людина та риби, поділяються загальним порогом для точної та швидкої обробки невеликої кількості. Це говорить про те, що можуть існувати загальні принципи, як наші мізки вирішують питання кількості.
Докази нашого нового дослідження показують, що бджоли можуть навчитися обробляти більшу кількість, якщо питання та навчання представлені правильним чином. Ці результати говорять про неймовірну гнучкість у мозку тварин усіх розмірів, щоб навчитися стати зірками математики.
Про авторів
Адріан Дайер, Доцент, Університет RMIT; Джаїр Гарсія, Науковий співробітник, Університет RMIT та Скарлет Говард, Докторський науковий співробітник, Університет Тулузи III - Пол Сабатьє
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Книги про навколишнє середовище зі списку бестселерів Amazon
«Тиха весна»
Рейчел Карсон
Ця класична книга є віхою в історії захисту навколишнього середовища, привертаючи увагу до шкідливого впливу пестицидів та їхнього впливу на світ природи. Робота Карсона допомогла надихнути сучасний екологічний рух і залишається актуальною сьогодні, оскільки ми продовжуємо боротися з проблемами здоров’я навколишнього середовища.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Нежила Земля: життя після потепління»
Девід Уоллес-Уеллс
У цій книзі Девід Уоллес-Веллс різко попереджає про руйнівні наслідки зміни клімату та термінову необхідність вирішення цієї глобальної кризи. Книга спирається на наукові дослідження та приклади з реального світу, щоб дати тверезий погляд на майбутнє, яке нас чекає, якщо ми не вживемо заходів.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Приховане життя дерев: що вони відчувають, як спілкуються? Відкриття з таємного світу»
автор: Peter Wohlleben
У цій книзі Пітер Воллебен досліджує захоплюючий світ дерев та їх роль в екосистемі. Книга спирається на наукові дослідження та власний досвід Воллебена як лісника, щоб запропонувати розуміння складних способів взаємодії дерев одне з одним і природним світом.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Наш дім горить: сцени сім’ї та планети в кризі»
Грета Тунберг, Сванте Тунберг і Малена Ернман
У цій книзі кліматична активістка Грета Тунберг та її родина пропонують особисту розповідь про свою подорож, щоб підвищити обізнаність про нагальну потребу вирішення проблеми зміни клімату. Книга містить потужний і зворушливий опис викликів, з якими ми стикаємося, і потреби в діях.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
«Шосте вимирання: неприродна історія»
автор: Елізабет Колберт
У цій книзі Елізабет Колберт досліджує постійне масове вимирання видів, спричинене діяльністю людини, спираючись на наукові дослідження та приклади з реального світу, щоб дати тверезий погляд на вплив людської діяльності на світ природи. Книга містить переконливий заклик до дії, щоб захистити різноманітність життя на Землі.
