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 Zahlenreihe, wie ein Experiment gezeigt hat. Folglich ordnen die Insekten kleine Zahlen links und große Zahlen rechts räumlich zu. Das deutet darauf hin, dass auch Wirbellose Zahlenmengen gedanklich ähnlich verarbeiten wie wir. Anders als lange angenommen, kann eine solche Zahlenreihe kein kulturelles, sondern ein artübergreifendes biologisches Phänomen sein.

Der mentale Zahlenstrahl ist eine Form der räumlichen Zahlendarstellung, die kleine Zahlen der linken Seite und große Zahlen der rechten Seite zuordnet. Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass nur wir Menschen auf diese Weise mit Zahlen umgehen und wir uns die Methode erst kulturell aneignen müssen. Als jedoch mentale Zahlenfolgen bei Neugeborenen und später bei Vögeln gefunden wurden, geriet die Theorie ins Wanken.

Doch wie verbreitet sind Zahlenreihen im Tierreich? Haben Insekten das auch? Diese Frage kann durch Tests an Honigbienen beantwortet werden. Ihr herausragendes mathematisches Gespür hatten 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 zuweisen.

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Die drei führen zum Zuckersaft

Aber haben die Honigbienen auch mentale Zahlenfolgen? Um das herauszufinden, stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Martin Giurfa vom Animal Science Research Center in Toulouse, Frankreich, die Bienen vor eine neue Herausforderung. Zuerst trainierten die Wissenschaftler sie darauf, die Zahl Drei mit einer zuckerhaltigen Saftbelohnung in Verbindung zu bringen. Sie stellten diese Zahl als eine Menge identischer Formen dar, zum Beispiel drei Dreiecke oder drei Kreise.

Versuchsaufbau
Die Versuchsanordnung: 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 in speziellen Y-förmigen Holzkisten anwenden. Sobald sie in die Testbox einflogen, konnten sie für den weiteren Weg zwischen zwei Ausgängen wählen, einen mit einem Drei-Punkte-Symbol und einen mit einer unterschiedlichen Anzahl an Symbolen. Die meisten Bienen erkannten erfolgreich das Dreifachsymbol und steuerten in der Hoffnung auf Zuckersaft darauf zu.

Schatz, klär das

Aber wie nehmen Tiere drei im Vergleich zu anderen Zahlen wahr? Um dies zu beantworten, rekonstruierten die Wissenschaftler die Holzkiste. Als die Tiere nun einflogen, hatten sie die Wahl zwischen zwei identischen Symbolen. Je nach Runde 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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Allerdings: In der Box mit den Eins-Symbolen wählten 93 Prozent der Bienen das linke Symbol, während in der Box mit den fünf Symbolen 79 Prozent nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass dies mit einer gedanklichen Rangordnung der Zahlenwerte zusammenhängt: Da die Bienen darauf trainiert waren, Dreien zu bilden, erschien es ihnen am logischsten, dass links eine niedrigere und rechts eine höhere Zahl stehen sollte. .

Um diese Interpretation zu testen, wiederholten Giurfa und ihr Team das Experiment in abgewandelter Form, indem sie beispielsweise die Bienen zunächst darauf trainierten, dieses anstelle des Drei-Symbols zu verwenden. Das Ergebnis war aber immer dasselbe: Waren die identischen Symbole im zweiten Durchlauf größer als der gelernte Vergleichswert, flogen die meisten Bienen nach rechts; waren sie kleiner, flogen sie nach links.

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Eine mentale Reihe von Zahlen in allen Wesen mit Zahlensinn

Das beweise, so das Forscherteam, dass auch Bienen Zahlen anhand einer gedanklichen Zahlenfolge ordnen. Die Links-Rechts-Richtung der Zahlenreihe könnte damit zusammenhängen, dass viele Tierarten asymmetrische Gehirnhälften haben, erklären die Biologen. Frühere Experimente am Menschen zeigten zum Beispiel, dass unsere linke Hemisphäre hauptsächlich kleinere Zahlen verarbeitet und die rechte Hemisphäre größere.

Aber das ist nicht alles. Giurfa und seine Kollegen vermuten, „dass die mentale Zahlenreihe eine Form der numerischen Repräsentation ist, die sich in allen Nervensystemen mit Zahlensinn entwickelt hat, unabhängig von ihrer neuronalen Komplexität.“ Diese Form der Zahlenverarbeitung könnte daher an den Haaren herbeigezogen sein. verbreiteter und allgemeiner 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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