Bienen ordnen Zahlen von links nach rechts – Mentale Zahlenreihe auch bei Insekten nachgewiesen

Von klein bis groß: Bienen ordnen wie Menschen und Vögel Zahlen nach einer gedanklichen Zahlenfolge, wie Experimente gezeigt haben. So ordnen Insekten kleine Zahlen räumlich links und große Zahlen rechts zu. Dies deutet darauf hin, dass Wirbellose Sätze mental genauso verarbeiten wie wir. Anders als lange angenommen, kann eine solche Zahlenfolge kein kulturelles Phänomen sein, sondern ein biologisches Phänomen zwischen den Arten.

Ein mentaler Zahlenstrahl ist eine Form der räumlichen Zahlendarstellung, die kleine Zahlen links und große Zahlen rechts verbindet. Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass nur wir Menschen Zahlen auf diese Weise verarbeiten und wir uns die Methode erst kulturell aneignen müssen. Als jedoch mentale Zahlenfolgen bei Neugeborenen und schließlich bei Vögeln entdeckt wurden, geriet die Theorie ins Wanken.

Doch wie verbreitet sind Zahlenfolgen im Tierreich? Haben Insekten das auch? Diese Frage kann durch Testbienen beantwortet werden. Ihr ausgezeichnetes mathematisches Gespür haben die Tiere bereits in früheren Experimenten unter Beweis gestellt. Sie können Mengen auswerten, das Konzept der Null verstehen, einfache Rechenaufgaben lösen und Mengen abstrakte Symbole zuordnen.

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Drei führt zu Zuckersaft

Aber haben Bienen auch mentale Zahlenwerke? Um dies herauszufinden, stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Martin Giurfa vom Animal Cognition Research Center in Toulouse, Frankreich, Bienen vor eine neue Herausforderung. Zuerst trainierten die Forscher sie darauf, die Zahl Drei mit der Belohnung von zuckerhaltigem Saft in Verbindung zu bringen. Sie stellten diese Zahl als eine Reihe identischer Formen dar, zum Beispiel drei Dreiecke oder drei Kreise.

experimentelle Einstellung
Versuchsaufbau: In einer speziellen Holzkiste muss sich die Biene eine der Gabeln aussuchen. © Giurfa et al./PNAS/CC-by 4.0

Im nächsten Schritt mussten die Tiere das Gelernte auf spezielle Y-förmige Holzkisten anwenden. Sobald sie in die Testbox einflogen, konnten sie zwischen zwei Ausgängen zur nächsten Straße wählen, einer mit einem Drei-Punkte-Symbol und der andere mit einer unterschiedlichen Anzahl von Symbolen. Die meisten Bienen erkannten erfolgreich das Dreifachsymbol und steuerten in der Hoffnung auf Zuckersaft darauf zu.

Schatz, repariere es

Aber wie sehen Tiere die Drei im Vergleich zu anderen Zahlen? Um dies zu beantworten, bauten die Forscher die Holzkiste nach. Als die Tiere nun einflogen, hatten sie die Wahl zwischen zwei ähnlichen Symbolen. Je nach Drehung war dies zweimal ein Eins-Symbol oder zweimal ein Fünf-Symbol. Theoretisch wäre es egal gewesen, welchen Ausgang die Tiere wählten.

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Trotzdem: In der Ein-Symbol-Box wählten 93 Prozent der Bienen das linke Zeichen, während in der Fünf-Symbol-Box 79 Prozent nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass dies mit der gedanklichen Ordnung von Zahlenwerten zusammenhängt: Da die Bienen darauf trainiert waren, Dreien zu bilden, hielten sie es offenbar für am logischsten, dass die kleinere Zahl links und die größere Zahl rechts stehen sollte. .

Um diese Deutung zu testen, wiederholten Giurfa und sein Team das Experiment in abgewandelter Form, indem sie beispielsweise die Bienen zunächst darauf trainierten, ein Symbol statt drei zu verwenden. Das Ergebnis war aber immer dasselbe: Waren die identischen Symbole im zweiten Durchgang größer als der erlernte Richtwert, flogen die meisten Bienen nach rechts, waren sie kleiner, flogen sie nach links.

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Eine gedankliche Zahlenfolge in allen Wesen mit Lesesinn

Das beweise dem Forscherteam zufolge, dass Bienen Zahlen auch anhand einer gedanklichen Zahlenfolge organisieren. Die Links-Rechts-Richtung der Zahlenreihe könnte damit zusammenhängen, dass die Gehirnhälften vieler Tierarten asymmetrisch sind, erklären Biologen. Frühere Experimente am Menschen zeigten beispielsweise, dass unsere linke Hemisphäre bevorzugt kleinere Mengen verarbeitet und die rechte Hemisphäre größere.

Aber das ist nicht alles. Giurfa und seine Kollegen vermuten, „dass die mentale Zahlenfolge eine Form der numerischen Repräsentation ist, die sich in allen neuronalen Systemen mit Zahlensinn entwickelt hat, unabhängig von der Komplexität ihrer Neuronen.“ häufiger und häufiger als bisher angenommen.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Links-Rechts-Orientierung im Gegensatz zu dem, was lange angenommen wurde, wahrscheinlich eher biologisch als kulturell ist. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022, doi: 10.1073/pnas.2203584119)

Quelle: Proceedings of the National Academy of Sciences

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