Honeybees: whizzes matematik alam semula jadi. SR Howard, Pengarang disediakan
Lebah cukup baik pada matematik - sejauh serangga pergi, sekurang-kurangnya. Kita sudah tahu, sebagai contoh, mereka boleh mengira sehingga empat dan bahkan memahami konsep sifar.
Tetapi dalam satu kajian baru, diterbitkan hari ini dalam Journal of Biology Experimental, kami memperlihatkan belanja lebah juga dapat memahami nombor yang lebih tinggi daripada empat - selagi kami memberikan maklum balas untuk kedua-dua jawapan yang betul dan salah kerana mereka belajar.
Malah otak kita sendiri kurang mahir berurusan dengannya nombor lebih besar daripada empat. Walaupun kita dapat dengan mudah menganggarkan sehingga empat item, memproses nombor yang lebih besar memerlukan lebih banyak usaha mental. Oleh itu, mengapa apabila ditanya untuk dikira, anak kecil kadang-kadang jawapan dengan "1, 2, 3, 4, lebih lagi"!
Jika anda tidak percaya saya, cuba ujian di bawah. Pelbagai kumpulan warna yang mewakili bintang 1-4 mudah dikira dengan cepat dan tepat. Walau bagaimanapun, jika kita cuba menganggarkan jumlah semua bintang sekaligus dengan mengabaikan warna, ia memerlukan kepekatan lebih banyak, dan bahkan ketepatan kita cenderung menjadi lebih buruk.
Untuk bilangan unsur yang terdiri daripada 1-4, seperti yang diwakili di sini dalam pelbagai warna, kami sangat cekap memproses nombor yang tepat. Walau bagaimanapun, jika kita cuba menganggarkan jumlah semua bintang sekaligus dengan mengabaikan warna, ia memerlukan lebih banyak usaha kognitif.
Kesan ini tidak unik kepada manusia. ikan, sebagai contoh, juga menunjukkan ambang untuk diskriminasi kuantiti yang tepat pada empat.
Satu teori untuk menerangkan ini adalah bahawa mengira sehingga empat tidak benar-benar menghitung sama sekali. Mungkin otak banyak haiwan dapat mengenali kumpulan sehingga empat item, sedangkan pengiraan yang tepat (proses berurutan menghitung jumlah objek yang ada) diperlukan untuk angka di luar itu.
Dengan membandingkan prestasi spesies haiwan yang berlainan dalam pelbagai tugas pemprosesan nombor, kita dapat lebih memahami bagaimana perbezaan saiz dan struktur otak membolehkan pemprosesan nombor. Sebagai contoh, lebah madu sebelum ini telah terbukti dapat dikira dan diskriminasi nombor sehingga empat, tetapi tidak di luar. Kami ingin tahu mengapa terdapat had pada empat - dan sama ada mereka boleh pergi lebih jauh.
Bee-haviour terbaik
Lebah sangat menghairankan pada matematik. Kami baru-baru ini mendapati lebah dapat belajar mengaitkan simbol-simbol tertentu dengan kuantiti tertentu, seperti cara kita menggunakan angka untuk mewakili nombor.
Lebah belajar melakukan jenis tugas yang sukar jika diberi ganjaran manis untuk memilih persatuan yang benar, dan cairan pahit untuk memilih salah. Jadi jika kita menolak lebah di luar ambang empat, kita tahu kejayaan bergantung kepada kita untuk bertanya soalan yang betul, dengan cara yang betul, dan memberi maklum balas berguna kepada lebah.
Kami melatih dua kumpulan lebah yang berlainan untuk melaksanakan tugas di mana mereka dibentangkan dengan pilihan dua corak yang berbeza, masing-masing mengandungi pelbagai bentuk yang berbeza. Mereka boleh mendapat ganjaran untuk memilih kumpulan empat bentuk, berbanding nombor lain sehingga sepuluh.
Kami menggunakan dua strategi latihan yang berlainan. Satu kumpulan sepuluh lebah menerima hanya ganjaran untuk pilihan yang betul (memilih kuantiti empat), dan tidak ada pilihan yang salah. Kumpulan kedua lebah 12 menerima ganjaran manis untuk memilih empat, atau bahan perut yang pahit jika mereka membuat kesilapan.
Dalam ujian, lebah terbang ke dalam maze berbentuk Y untuk membuat pilihan, sebelum kembali ke sarang mereka untuk berkongsi ganjaran yang mereka kumpulkan.
Setiap eksperimen yang dijalankan dengan lebah tunggal berlangsung kira-kira empat jam, di mana setiap lebah telah membuat pilihan 50.
Lebah dilatih secara individu dan diuji dalam labirin berbentuk Y di mana ganjaran gula dibentangkan di tiang terus di hadapan rangsangan yang betul. Pengarang disediakan
Kumpulan yang hanya menerima ganjaran manis tidak dapat berjaya mendiskriminasi antara empat dan lebih tinggi. Tetapi kumpulan kedua dipercayai mendiskriminasi kumpulan empat item dari kumpulan lain yang mengandungi nombor yang lebih tinggi.
Oleh itu, keupayaan lebah untuk mempelajari diskriminasi nombor yang lebih tinggi bergantung bukan hanya pada kebolehan semula jadi, tetapi juga risiko dan ganjaran yang ditawarkan untuk melakukannya.
Pandangan Bee's-mata sama ada empat atau lima memaparkan elemen yang boleh diskriminasi. Sisipan menunjukkan bagaimana kita biasanya melihat imej ini.
Keputusan kami mempunyai implikasi penting untuk memahami bagaimana otak haiwan dapat berkembang untuk memproses nombor. Walaupun dipisahkan oleh 600 juta tahun evolusi, invertebrat seperti lebah dan vertebrata seperti manusia dan ikan semuanya seolah-olah berkongsi ambang yang sama untuk memproses dengan tepat dan cepat dengan cepat. Ini menunjukkan terdapat prinsip umum di sebalik bagaimana otak kita mengatasi persoalan kuantiti.
Bukti dari kajian baru kami menunjukkan lebah dapat belajar memproses jumlah yang lebih tinggi jika persoalan dan latihan dibentangkan dengan cara yang benar. Hasil ini mencadangkan fleksibiliti yang luar biasa dalam otak haiwan, dari semua saiz, untuk belajar menjadi bintang matematik.
Mengenai Pengarang
Adrian Dyer, Profesor Madya, Universiti RMIT; Jair Garcia, Rakan-rakan Penyelidikan, Universiti RMIT, dan Scarlett Howard, Rakan penyelidikan Postdoctoral, Université de Toulouse III - Paul Sabatier
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku tentang Persekitaran daripada senarai Penjual Terbaik Amazon
"Musim Bunga Senyap"
oleh Rachel Carson
Buku klasik ini merupakan mercu tanda dalam sejarah alam sekitar, menarik perhatian kepada kesan berbahaya racun perosak dan kesannya terhadap alam semula jadi. Kerja Carson membantu memberi inspirasi kepada pergerakan alam sekitar moden dan kekal relevan hari ini, sambil kami terus bergelut dengan cabaran kesihatan alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Bumi Tidak Boleh Didiami: Kehidupan Selepas Pemanasan"
oleh David Wallace-Wells
Dalam buku ini, David Wallace-Wells menawarkan amaran keras tentang kesan buruk perubahan iklim dan keperluan mendesak untuk menangani krisis global ini. Buku ini menggunakan penyelidikan saintifik dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan yang serius tentang masa depan yang kita hadapi jika kita gagal mengambil tindakan.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Kehidupan Tersembunyi Pokok: Apa Yang Mereka Rasa, Bagaimana Mereka Berkomunikasi? Penemuan dari Dunia Rahsia"
oleh Peter Wohlleben
Dalam buku ini, Peter Wohlleben meneroka dunia pokok yang menarik dan peranannya dalam ekosistem. Buku ini menggunakan penyelidikan saintifik dan pengalaman Wohlleben sendiri sebagai ahli hutan untuk menawarkan pandangan tentang cara kompleks pokok berinteraksi antara satu sama lain dan dunia semula jadi.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Rumah Kami Terbakar: Pemandangan Keluarga dan Planet Dalam Krisis"
oleh Greta Thunberg, Svante Thunberg, dan Malena Ernman
Dalam buku ini, aktivis iklim Greta Thunberg dan keluarganya menawarkan akaun peribadi tentang perjalanan mereka untuk meningkatkan kesedaran tentang keperluan mendesak untuk menangani perubahan iklim. Buku ini menyediakan akaun yang kuat dan mengharukan tentang cabaran yang kita hadapi dan keperluan untuk bertindak.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
"Kepupusan Keenam: Sejarah Tidak Semulajadi"
oleh Elizabeth Kolbert
Dalam buku ini, Elizabeth Kolbert meneroka kepupusan besar-besaran berterusan spesies yang disebabkan oleh aktiviti manusia, menggunakan penyelidikan saintifik dan contoh dunia nyata untuk memberikan pandangan yang mendalam tentang kesan aktiviti manusia terhadap alam semula jadi. Buku ini menawarkan seruan tindakan yang menarik untuk melindungi kepelbagaian hidupan di Bumi.
