Honeybees yang Menyelesaikan Masalah Matematik Cabaran Keupayaan Otak Manusia

Honeybees mungkin mempunyai otak berukuran biji bijan, tetapi mereka jauh lebih bijak daripada ahli-ahli sains yang disyaki. Penyelidikan baru yang menakjubkan menunjukkan bahawa mereka juga boleh melakukan matematik mudah, menunjukkan bahawa otak kita yang lebih besar tidak semestinya lebih baik atau khusus.

Dalam karya itu, diterbitkan pada Rabu Kemajuan Sains, penyelidik menyifatkan bagaimana mereka menggunakan bentuk berkod warna untuk melatih 14 buah lebah madu untuk melakukan aritmetik mudah, seperti video di atas butirannya. Apabila dipersembahkan dengan masalah matematik dan dua penyelesaian yang mungkin (satu betul, satu tidak betul), lebah terlatih ini memilih pilihan yang betul antara 63.6 dan 72.1 peratus masa - jauh lebih kerap daripada jika mereka hanya memilih secara rawak.

Perkembangan ini memanggil hubungan antara saiz otak dan kepintaran menjadi persoalan lebih lanjut, dan bahkan membuat saintis mempersoalkan sama ada matematik benar-benar "sukar" seperti yang kita fikirkan.

"Dalam kajian semasa, lebah bukan sahaja berjaya menjalankan tugas-tugas pemprosesan ini tetapi juga perlu melakukan operasi aritmetik dalam ingatan kerja," tulis penulis kajian itu, yang diketuai oleh Scarlett Howard, Ph.D., penyelidik pasca doktoral di Perancis Pusat Kebangsaan Penyelidikan Saintifik yang menjalankan penyelidikan sebagai Ph.D. pelajar di RMIT University di Australia. Howard juga merupakan pengkaji pertama kajian tahun 2018 yang memperlihatkan bahawa kandungan lebah madu memahami konsep matematik abstrak sifar.

Sudah tentu, lebah madu ini tidak menyelesaikan masalah matematik seperti yang kita lakukan, dengan soalan-soalan yang ditulis dalam angka dengan ditambah dan tolak simbol di antara mereka. Sebaliknya, mereka diajar untuk mengenali warna sebagai operasi yang berbeza - biru untuk penambahan dan kuning untuk penolakan. Tiga bentuk biru, sebagai contoh, bermakna jawapan yang betul akan menjadi lebih besar - empat. Sementara itu, tiga bentuk kuning, jawapan yang betul adalah satu kurang - dua.

Para penyelidik menulis bahawa keputusan ini menarik kerana aritmetik adalah proses kognitif kompleks, yang memerlukan lebah menggunakan kedua-dua memori jangka panjang untuk mengingati peraturan dan ingatan kerja jangka pendek untuk menangani angka-angka di hadapan mereka.

Dalam maze yang berbentuk Y, lebah diberi ganjaran dengan air gula untuk memilih dengan betul dan dihukum dengan penyelesaian quinin pahit untuk memilih salah. Oleh kerana lebah secara semula jadi ingin mencari makanan, mereka terus kembali ke makanan dan belajar. Para saintis mengamati setiap lebah melakukan 100 kali ini, kerana masing-masing terus menjadi lebih tepat.

Sebaik sahaja mereka telah dilatih, lebah telah diuji berpuluh-puluh kali lebih banyak, dan pada akhirnya, mereka meneka dengan betul sepanjang masa, tanpa mengira sama ada mereka menambah atau menolak.

Para penyelidik berpendapat bahawa keputusan ini secara amnya menunjukkan kawasan otak yang digunakan untuk matematik - korteks parietal posterior dan korteks prefrontal - tidak perlu untuk lebah. Walaupun matematik itu sendiri tidak begitu penting untuk kelangsungan hidup lebah, mereka menulis, penggunaan serentak memori jangka panjang dan jangka pendek mempunyai tujuan evolusi ketika datang ke tugas seperti mengingat ukuran, bentuk, dan susunan kelopak bunga yang lebih berkhasiat.

"Langkah penting dalam menggabungkan keupayaan pembelajaran aritmetik dan simbol serangga telah mengenal pasti banyak bidang baru untuk penyelidikan masa depan dan juga menimbulkan persoalan sama ada pemahaman angka kompleks ini boleh diakses oleh spesies lain tanpa otak besar seperti lebah," penulis menulis.

Berdasarkan hasil kajian ini, mereka berpendapat bahawa bahasa dan kebolehan berangka tidak diperlukan untuk haiwan belajar matematik. Mungkin, ia mencadangkan, manusia tidak begitu istimewa selepas semua.

Abstrak: Ramai haiwan memahami nombor pada tahap asas untuk digunakan dalam tugas penting seperti mencari makan, menembak, dan pengurusan sumber. Walau bagaimanapun, operasi aritmetik kompleks, seperti tambahan dan penolakan, menggunakan simbol dan / atau pelabelan hanya ditunjukkan dalam bilangan terhad vertebrata bukan manusia. Kami menunjukkan bahawa lebah madu, dengan otak kecil, boleh belajar menggunakan biru dan kuning sebagai representasi simbolik untuk penambahan atau penolakan. Dalam persekitaran terbang bebas, lebah individu menggunakan maklumat ini untuk menyelesaikan masalah yang tidak diketahui yang melibatkan menambah atau menolak satu elemen dari sekumpulan unsur. Paparan numerosity ini memerlukan lebah untuk memperoleh peraturan jangka panjang dan menggunakan memori jangka pendek. Memandangkan lebah madu dan manusia dipisahkan oleh lebih daripada 400 juta tahun evolusi, penemuan kami menunjukkan bahawa kognisi numerik yang lebih maju mungkin lebih mudah diperolehi daripada haiwan bukan manusia daripada yang disyaki sebelumnya.