Abelhas: os gênios da matemática da natureza. SR Howard, Autor fornecida
As abelhas são muito boas em matemática - tanto quanto os insetos, pelo menos. Já sabemos, por exemplo, que eles podem contar até quatro e até entender o conceito de zero.
Mas em um novo estudo, publicado hoje no Journal of Experimental Biology, mostramos que as abelhas também podem entender números maiores que quatro - desde que forneçamos feedback para respostas corretas e incorretas à medida que elas aprendem.
Até nossos próprios cérebros são menos hábeis em lidar com números maiores que quatro. Embora possamos estimar sem esforço até quatro itens, o processamento de números maiores exige mais esforço mental. Por isso, quando solicitado a contar, uma criança pequena às vezes responda com "1, 2, 3, 4, mais"!
Se você não acredita em mim, tente o teste abaixo. Os vários grupos de cores que representam as estrelas 1-4 são fáceis de contar com rapidez e precisão. No entanto, se tentarmos estimar o número de todas as estrelas ao mesmo tempo ignorando as cores, isso requer mais concentração e, mesmo assim, nossa precisão tende a ser menor.
Para números de elementos que variam de 1-4, conforme representado aqui em cores diferentes, processamos o número exato com muita eficiência. No entanto, se tentarmos estimar o número de todas as estrelas ao mesmo tempo ignorando a cor, isso requer muito mais esforço cognitivo.
Este efeito não é exclusivo para os seres humanos. Fish, por exemplo, também mostra um limite para discriminação precisa da quantidade às quatro.
Uma teoria para explicar isso é que contar até quatro não é realmente contar. Pode ser que o cérebro de muitos animais possa reconhecer inatamente grupos de até quatro itens, enquanto a contagem adequada (o processo de contar sequencialmente o número de objetos presentes) é necessária para números além desse.
Ao comparar o desempenho de diferentes espécies animais em várias tarefas de processamento numérico, podemos entender melhor como as diferenças no tamanho e na estrutura do cérebro permitem o processamento numérico. Por exemplo, já foi demonstrado que as abelhas são capazes de contar e discriminar números até quatro, mas não além. Queríamos saber por que havia um limite às quatro - e se eles podem ir além.
Melhor apicultor
As abelhas são surpreendentemente boas em matemática. Recentemente, descobrimos que as abelhas podem aprender a associar símbolos particulares a quantidades particulares, muito parecido com o modo como usamos números para representar números.
As abelhas aprendem a fazer esse tipo de tarefa difícil se receberem uma recompensa açucarada por escolher a associação correta e um líquido amargo por escolher incorretamente. Portanto, se empurrássemos as abelhas além do limite de quatro, sabíamos que o sucesso dependeria de fazermos a pergunta certa, da maneira certa, e fornecer um feedback útil às abelhas.
Nós treinamos dois grupos diferentes de abelhas para executar uma tarefa na qual eles foram apresentados com uma escolha de dois padrões diferentes, cada um contendo um número diferente de formas. Eles poderiam ganhar uma recompensa por escolher o grupo de quatro formas, em oposição a outros números de até dez.
Utilizamos duas estratégias de treinamento diferentes. Um grupo de dez abelhas recebeu apenas uma recompensa por uma escolha correta (escolhendo uma quantidade de quatro) e nada por uma escolha incorreta. Um segundo grupo de abelhas 12 recebeu uma recompensa açucarada por escolher quatro, ou uma substância com sabor amargo, se cometer um erro.
No teste, as abelhas voaram para um labirinto em forma de Y para fazer uma escolha, antes de voltar para a colméia para compartilhar suas doces recompensas coletadas.
Cada experimento conduzido com uma única abelha durou cerca de quatro horas, período em que cada abelha havia escolhido o 50.
As abelhas foram treinadas e testadas individualmente em um labirinto em forma de Y, onde uma recompensa de açúcar era apresentada no mastro diretamente em frente ao estímulo correto. Autor fornecida
O grupo que recebeu apenas recompensas doces não conseguiu aprender a discriminar entre quatro e números mais altos. Mas o segundo grupo discriminou de forma confiável o grupo de quatro itens de outros grupos contendo números mais altos.
Assim, a capacidade das abelhas de aprender uma maior discriminação numérica depende não apenas de suas habilidades inatas, mas também dos riscos e recompensas oferecidos por isso.
Vista panorâmica de quatro ou cinco elementos que podem ser discriminados. As inserções mostram como normalmente vemos essas imagens.
Nossos resultados têm implicações importantes para entender como o cérebro dos animais pode ter evoluído para processar números. Apesar de separados por 600 milhões de anos de evolução, invertebrados como abelhas e vertebrados como seres humanos e peixes parecem compartilhar um limiar comum para processar com precisão e rapidez pequenos números. Isso sugere que pode haver princípios comuns por trás de como nossos cérebros lidam com a questão da quantidade.
As evidências de nosso novo estudo mostram que as abelhas podem aprender a processar números mais altos se a pergunta e o treinamento forem apresentados da maneira correta. Esses resultados sugerem uma incrível flexibilidade no cérebro de animais, de todos os tamanhos, para aprender a se tornar uma estrela da matemática.
Sobre os autores
Adrian Dyer, Professor associado, RMIT University; Jair GarciaPesquisador companheiro RMIT University e Scarlett HowardPesquisador de pós-doutorado, Universidade de Toulouse III - Paul Sabatier
Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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