Le api mellifere che risolvono problemi di matematica sfidano la supremazia del cervello umano

Le api da miele possono avere cervelli di dimensioni di semi di sesamo, ma sono molto più intelligenti di quanto sospettano gli scienziati. Una nuova straordinaria ricerca dimostra che possono persino fare semplici calcoli matematici, suggerendo che i nostri cervelli più grandi non sono necessariamente migliori o particolarmente unici.

Nel documento, pubblicato mercoledì a Progressi scientifici i ricercatori hanno descritto come hanno usato forme codificate a colori per addestrare 14 api mellifere a fare semplici operazioni aritmetiche, come il video sopra i dettagli. Quando presentavano un problema di matematica e due possibili soluzioni (una corretta, una errata), queste api addestrate scelsero l'opzione corretta tra il 63,6 e il 72,1 percento delle volte - molto più spesso che se avessero scelto a caso.

Questo sviluppo chiama la relazione tra la dimensione del cervello e l'intelligenza in ulteriori domande, e persino gli scienziati si chiedono se la matematica sia davvero "difficile" come pensiamo.

"Nel presente studio, le api non solo sono riuscite a svolgere questi compiti di elaborazione, ma hanno anche dovuto eseguire le operazioni aritmetiche nella memoria di lavoro", scrivono gli autori dello studio, guidati da Scarlett Howard, Ph.D., ricercatore post-dottorato presso il francese Centro nazionale per la ricerca scientifica che ha condotto la ricerca come dottorato di ricerca. studente presso la RMIT University in Australia. Howard è stato anche il primo autore di uno studio del 2018 a dimostrare che le api da miele afferrano il concetto matematico astratto di zero.

Naturalmente, queste api da miele non hanno risolto problemi di matematica come facciamo noi, con le domande scritte in numeri con simboli più e meno tra di loro. Invece, è stato loro insegnato a riconoscere i colori come operazioni diverse: blu per addizione e giallo per sottrazione. Tre forme blu, ad esempio, indicavano che la risposta corretta sarebbe stata una maggiore: quattro. Tre forme gialle, intanto, indicavano che la risposta corretta era una meno - Due.

I ricercatori scrivono che questi risultati sono eccitanti perché l'aritmetica è un processo cognitivo complesso, che richiede alle api di usare sia la memoria a lungo termine per ricordare le regole e memoria di lavoro a breve termine per occuparsi delle figure davanti a loro.

In un labirinto a forma di Y, le api sono state premiate con acqua zuccherata per la scelta corretta e sono state punite con una soluzione di chinino amaro per la scelta sbagliata. Poiché le api vogliono naturalmente cercare il cibo, continuano a tornare al foraggio e ad imparare. Gli scienziati hanno osservato che ogni ape lo faceva 100 volte, poiché ciascuno di essi diventava sempre più preciso.

Una volta addestrati, le api sono state testate altre decine di volte e alla fine hanno indovinato correttamente la maggior parte delle volte, indipendentemente dal fatto che stessero aggiungendo o sottraendo.

I ricercatori sostengono che questi risultati mostrano generalmente che le aree del cervello utilizzate dai primati per la matematica - la corteccia parietale posteriore e la corteccia prefrontale - non sono necessarie per le api. Mentre la matematica stessa non può essere cruciale per la sopravvivenza delle api, scrivono, l'uso simultaneo della memoria a breve e lungo termine ha uno scopo evolutivo quando si tratta di compiti come ricordare la dimensione, la forma e la disposizione dei petali dei fiori che sono più nutriente.

"Questo importante passo nel combinare le capacità di apprendimento aritmetico e simbolico di un insetto ha identificato numerose nuove aree per la ricerca futura e pone anche la questione se queste complesse interpretazioni numeriche possano essere accessibili ad altre specie senza cervelli grandi, come l'ape mellifica" gli autori scrivono.

Sulla base dei risultati di questo studio, sostengono che non è richiesta né la lingua né le abilità numeriche per un animale per imparare a fare matematica. Forse, suggerisce, gli umani non sono poi così speciali.

Astratto: Molti animali comprendono i numeri a livello di base per l'utilizzo in attività essenziali come la raccolta di cibo, la pesca e la gestione delle risorse. Tuttavia, operazioni aritmetiche complesse, come addizione e sottrazione, usando simboli e / o etichettatura sono state dimostrate solo in un numero limitato di vertebrati non umani. Mostriamo che le api mellifere, con un cervello in miniatura, possono imparare a usare il blu e il giallo come rappresentazioni simboliche per addizione o sottrazione. In un ambiente di volo libero, le singole api hanno usato queste informazioni per risolvere problemi non familiari che coinvolgono l'aggiunta o la sottrazione di un elemento da un gruppo di elementi. Questa visualizzazione della numerosità richiede alle api di acquisire regole a lungo termine e di utilizzare memoria di lavoro a breve termine. Dato che le api e gli esseri umani sono separati da oltre 400 milioni di anni di evoluzione, i nostri risultati suggeriscono che la cognizione numerica avanzata potrebbe essere più accessibile agli animali non umani di quanto si sospettasse in precedenza.