Honigbienen, die mathematische Probleme lösen, fordern die Überlegenheit menschlicher Gehirne heraus

Honigbienen haben zwar Gehirne in Sesamsamengröße, aber sie sind viel schlauer, als Wissenschaftler vermuteten. Umwerfende neue Untersuchungen zeigen, dass sie sogar einfache Berechnungen durchführen können, was darauf hindeutet, dass unser größeres Gehirn nicht unbedingt besser oder besonders einzigartig ist.

In der Zeitung, veröffentlicht am Mittwoch in Wissenschaftliche Fortschritte Forscher beschrieben, wie sie mithilfe von farbcodierten Formen 14 Honigbienen für die einfache Arithmetik trainieren, wie das Video oben zeigt. Bei einem mathematischen Problem und zwei möglichen Lösungen (eine richtige, eine falsche) wählten diese ausgebildeten Bienen die richtige Option zwischen 63,6 und 72,1 Prozent der Zeit - deutlich häufiger als bei einer zufälligen Wahl.

Diese Entwicklung stellt die Beziehung zwischen Gehirngröße und Intelligenz in Frage und stellt Wissenschaftler sogar in Frage, ob Mathematik wirklich so "schwierig" ist, wie wir denken.

"In der aktuellen Studie gelang es den Bienen nicht nur, diese Verarbeitungsaufgaben auszuführen, sondern sie mussten auch die Rechenoperationen im Arbeitsgedächtnis durchführen", schreiben die Autoren der Studie unter der Leitung von Scarlett Howard, PhD, einem Postdoktoranden der Franzosen Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung, das die Forschung als Doktorand durchführte. Student an der RMIT University in Australien. Howard war auch der erste Autor einer Studie aus dem Jahr 2018, die zeigte, dass Honigbienen den abstrakten mathematischen Begriff Null verstehen.

Natürlich lösten diese Honigbienen mathematische Probleme nicht wie wir, wobei die Fragen in Zahlen mit Plus- und Minuszeichen dargestellt wurden. Stattdessen wurde ihnen beigebracht, Farben als unterschiedliche Operationen zu erkennen - Blau für die Addition und Gelb für die Subtraktion. Drei blaue Formen bedeuteten zum Beispiel, dass die richtige Antwort eine größer sein würde - vier. Drei gelbe Formen bedeuteten unterdessen, dass die richtige Antwort eine war weniger - zwei.

Die Forscher schreiben, dass diese Ergebnisse aufregend sind, weil die Arithmetik ein komplexer kognitiver Prozess ist, bei dem die Bienen beide Langzeitgedächtnisse verwenden müssen, um sich an Regeln zu erinnern und kurzfristiges Arbeitsgedächtnis, um mit den Zahlen vor ihnen fertig zu werden.

In einem Y-förmigen Labyrinth wurden die Bienen mit Zuckerwasser für die richtige Auswahl belohnt und mit einer bitteren Chininlösung für die falsche Auswahl bestraft. Da Bienen von Natur aus nach Nahrung suchen, kehren sie zum Füttern zurück und lernen. Die Wissenschaftler beobachteten, dass jede Biene dies 100-mal tat, da jede Biene immer genauer wurde.

Sobald sie trainiert waren, wurden die Bienen Dutzende Male getestet, und am Ende schätzten sie die meiste Zeit richtig, unabhängig davon, ob sie addierten oder subtrahierten.

Die Forscher argumentieren, dass diese Ergebnisse im Allgemeinen zeigen, dass die Gehirnbereiche, die Primaten für die Mathematik verwenden - der hintere Parietalkortex und der präfrontale Kortex - für Bienen nicht notwendig sind. Mathematik selbst ist zwar nicht unbedingt entscheidend für das Überleben der Bienen, schreibt sie, der gleichzeitige Einsatz von Langzeit- und Kurzzeitgedächtnis hat jedoch einen evolutionären Zweck, wenn es um Aufgaben wie das Erinnern an Größe, Form und Anordnung der Blütenblätter von Blüten geht nahrhaft.

"Dieser wichtige Schritt bei der Kombination der arithmetischen und symbolischen Lernfähigkeiten eines Insekts hat zahlreiche neue Bereiche für die zukünftige Forschung identifiziert und wirft auch die Frage auf, ob diese komplexen numerischen Erkenntnisse auch für andere Arten ohne große Gehirne wie die Honigbiene zugänglich sind." Die Autoren schreiben.

Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie argumentieren sie, dass weder die sprachlichen noch die numerischen Fähigkeiten für ein Tier erforderlich sind, um Mathe zu lernen. Vielleicht ist der Mensch doch gar nicht so besonders.

Abstrakt: Viele Tiere verstehen Zahlen auf einer grundlegenden Ebene, die für grundlegende Aufgaben wie Futtersuche, Schwarmbildung und Ressourcenmanagement verwendet werden. Komplexe arithmetische Operationen wie Addition und Subtraktion unter Verwendung von Symbolen und / oder Markierungen wurden jedoch nur bei einer begrenzten Anzahl von nichtmenschlichen Wirbeltieren gezeigt. Wir zeigen, dass Honigbienen mit einem Miniaturgehirn lernen können, Blau und Gelb als symbolische Repräsentation für Addition oder Subtraktion zu verwenden. In einer Freiflugumgebung benutzten einzelne Bienen diese Informationen, um ungewohnte Probleme zu lösen, z. B. das Hinzufügen oder Entfernen eines Elements aus einer Gruppe von Elementen. Diese Anzeige der Anzahl macht es erforderlich, dass Bienen langfristige Regeln erhalten und kurzfristigen Arbeitsspeicher verwenden. In Anbetracht der Tatsache, dass Honigbienen und Menschen über 400 Millionen Jahre Evolution voneinander getrennt sind, legen unsere Ergebnisse nahe, dass fortgeschrittene numerische Erkenntnisse möglicherweise für nicht-menschliche Tiere zugänglicher sind als bisher vermutet.