Méhek: a természet matematikai fütyülése. SR Howard, Szerző biztosított
A méhek nagyon jók a matematikában - legalábbis ami a rovarokat illeti. Már tudjuk például, hogy akár négyet is meg tudnak számolni értsd meg a nulla fogalmát.
De egy új tanulmányban ma megjelent a Journal of Experimental Biology folyóiratban, megmutatjuk, hogy a méhek megértik a négynél magasabb számokat is - mindaddig, amíg visszajelzést adunk mind a helyes, mind a helytelen válaszokról, miközben tanulnak.
Még a saját agyunk is kevésbé ügyesen foglalkozik négynél nagyobb számok. Míg akár négy tételt is könnyedén megbecsülhetünk, nagyobb számok feldolgozása több szellemi erőfeszítést igényel. Ezért, amikor megkérik a számlálásra, egy kisgyerek néha megteszi válaszoljon „1, 2, 3, 4, tovább”!
Ha nem hiszel nekem, próbáld ki az alábbi tesztet. Az 1-4 csillagot képviselő különböző színcsoportokat könnyen és gyorsan meg lehet számlálni. Ha azonban a színek figyelmen kívül hagyásával megpróbáljuk megbecsülni az összes csillag számát egyszerre, akkor nagyobb koncentrációt igényel, és akkor is pontosabb a helyzetünk.
Az 1–4 közötti elemszámok esetében, amelyeket itt különböző színekben ábrázolunk, nagyon hatékonyan dolgozzuk fel a pontos számot. Ha azonban megpróbáljuk becsülni az összes csillag számát egyszerre a színek figyelmen kívül hagyásával, ez sokkal több kognitív erőfeszítést igényel.
Ez a hatás nem csak az emberekre jellemző. Halpéldául a pontos mennyiségi megkülönböztetés küszöbét négyen is mutatják.
Az egyik elmélet ennek megmagyarázására az, hogy a négyig számolás valójában egyáltalán nem számít. Előfordulhat, hogy sok állat agya veleszületetten képes felismerni akár négy elemből álló csoportokat, míg az ezen túlmutató számokhoz megfelelő számlálás (a jelenlévő tárgyak számának szekvenciális számlálási folyamata) szükséges.
Összehasonlítva a különböző állatfajok teljesítményét a különböző számfeldolgozási feladatokban, jobban megérthetjük, hogy az agy méretének és szerkezetének különbségei miként teszik lehetővé a szám feldolgozását. Például a méhekről korábban kimutatták, hogy képesek számolni és megkülönböztetni szám négyig, de azon túl. Szerettük volna megtudni, miért van négynél határ - és tovább tudnak-e menni.
Legjobb méhész
A méhek meglepően jók a matematikában. Nemrég fedeztük fel, hogy a méhek megtanulhatnak társítson bizonyos szimbólumokat bizonyos mennyiségekhez, hasonlóan ahhoz, ahogyan számokat használunk a számok ábrázolására.
A méhek megtanulják ezt a fajta nehéz feladatot elvégezni, ha cukros jutalmat kapnak a helyes társulás kiválasztásáért, és keserű folyadékot a helytelen választásért. Tehát ha a méheket a négy küszöbön túlra toljuk, akkor tudtuk, hogy a siker azon múlik, hogy a megfelelő kérdést tesszük fel a megfelelő módon, és hasznos visszajelzést adunk a méheknek.
Két különböző méhcsoportot képeztünk egy feladat végrehajtására, amelyben két különböző minta közül választhattak, amelyek mindegyike különböző számú alakzatot tartalmaz. Jutalmat kaphattak azért, ha a négy alakból álló csoportot választották, szemben a legfeljebb tízes számokkal.
Két különböző képzési stratégiát alkalmaztunk. Egy tízes méhcsoport csak jutalmat kapott a helyes választásért (a négyes mennyiség kiválasztása), a helytelen választásért pedig semmit. A 12 méhből álló második csoport cukros jutalmat kapott négy szedésért, vagy keserű ízű anyagot, ha hibáztak.
A teszt során a méhek egy Y alakú labirintusba repültek, hogy választani tudjanak, mielőtt visszatérnének kaptárukba, hogy megosszák összegyűjtött édes jutalmukat.
Minden egyes méhekkel végzett kísérlet körülbelül négy órán át tartott, mire mindegyik méh 50 döntést hozott.
A méheket egyenként képezték ki és tesztelték egy Y alakú labirintusban, ahol közvetlenül a helyes inger előtt cukorjutalmat mutattak be az oszlopon. Szerző biztosított
Az a csoport, amely csak édes jutalmakban részesült, nem tudta sikeresen megtanulni különbséget tenni négy és magasabb szám között. De a második csoport megbízhatóan megkülönböztette a négy elemből álló csoportot a többi, magasabb számot tartalmazó csoportból.
Így a méhek azon képessége, hogy megtanulják a nagyobb számú megkülönböztetést, nemcsak veleszületett képességeiktől függ, hanem az ezzel járó kockázatoktól és előnyöktől is.
A méh szeme négy vagy öt elemet jelenít meg, amelyek megkülönböztethetők. A betétek megmutatják, hogyan látjuk általában ezeket a képeket.
Eredményeink fontos következményekkel járnak annak megértésében, hogy az állatok agya hogyan alakult a számok feldolgozásához. Annak ellenére, hogy 600 millió éves evolúció választja el őket egymástól, úgy tűnik, hogy a gerinctelenek, például a méhek és a gerincesek, például az emberek és a halak közös küszöböt képviselnek a kis számok pontos és gyors feldolgozásában. Ez azt sugallja, hogy közös elvek lehetnek annak hátterében, hogy az agyunk miként foglalkozik a mennyiség kérdésével.
Új tanulmányunk tanúsága szerint a méhek megtanulhatnak nagyobb számokat feldolgozni, ha a kérdést és a képzést megfelelő módon mutatják be. Ezek az eredmények hihetetlen rugalmasságot sugallnak az állatok agyában, bármilyen méretben megtanulják matematikai sztárokká válni.
A szerzőkről
Adrian Dyer, Egyetemi docens, RMIT Egyetem; Jair Garcia, Tudományos munkatárs, RMIT Egyetemés Scarlett Howard, Posztdoktori tudományos munkatárs, Toulouse Université III - Paul Sabatier
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Könyvek a környezetről az Amazon legjobb eladóinak listájáról
"Csendes tavasz"
írta Rachel Carson
Ez a klasszikus könyv mérföldkő a környezetvédelem történetében, felhívja a figyelmet a peszticidek káros hatásaira és a természeti világra gyakorolt hatásukra. Carson munkája hozzájárult a modern környezetvédelmi mozgalom inspirációjához, és ma is aktuális, mivel továbbra is küzdünk a környezet-egészségügy kihívásaival.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A lakhatatlan Föld: Élet a felmelegedés után"
írta David Wallace-Wells
Ebben a könyvben David Wallace-Wells határozott figyelmeztetést kínál az éghajlatváltozás pusztító hatásaira és a globális válság kezelésének sürgős szükségességére. A könyv tudományos kutatásokra és valós példákra támaszkodik, hogy kijózanító pillantást adjon arra a jövőre, amellyel szembe kell néznünk, ha nem teszünk lépéseket.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A fák rejtett élete: mit éreznek, hogyan kommunikálnak? Felfedezések egy titkos világból"
írta Peter Wohlleben
Ebben a könyvben Peter Wohlleben a fák lenyűgöző világát és az ökoszisztémában betöltött szerepüket tárja fel. A könyv tudományos kutatásokra és Wohlleben saját, erdészként szerzett tapasztalataira támaszkodik, hogy betekintést nyújtson a fák egymással és a természeti világgal való kölcsönhatásának összetett módjaiba.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A házunk lángokban áll: jelenetek egy családról és egy válságban lévő bolygóról"
Greta Thunberg, Svante Thunberg és Malena Ernman
Ebben a könyvben Greta Thunberg éghajlatvédő aktivista és családja személyes beszámolót nyújt be utazásukról, hogy felhívják a figyelmet az éghajlatváltozás elleni küzdelem sürgős szükségességére. A könyv erőteljes és megindító beszámolót nyújt az előttünk álló kihívásokról és a cselekvés szükségességéről.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
"A hatodik kihalás: természetellenes történelem"
Írta: Kolbert Elizabeth
Ebben a könyvben Elizabeth Kolbert a fajok emberi tevékenység által okozott tömeges kihalását vizsgálja, tudományos kutatásokra és valós példákra támaszkodva, hogy kijózanító pillantást nyújtson az emberi tevékenység természeti világra gyakorolt hatására. A könyv lenyűgöző cselekvésre ösztönöz a földi élet sokféleségének védelme érdekében.
