Като математическа концепция идеята за нула е сравнително нова в човешкото общество - и безспорно революционна. На хората е разрешено да развиват алгебра, смятане и декартови координати; въпросите за неговите свойства продължават да предизвикват математически дебати и днес. Така че може да звучи малко вероятно пчелите - сложни населени насекоми да са сигурни, но насекомите все пак - изглежда са усвоили собствената си числена концепция за нищото.
Въпреки мозъците си с размер на сусамово семе, пчелните пчели са доказали себе си животни от света на насекомите. Изследователят е открил, че те могат да наброят до около четири, да различават абстрактни модели и да комуникират места с други пчели. Сега австралийските учени откриха коя може би е най-впечатляващата им познавателна способност досега: „нулева обработка“ или способността да се концептуализира нищото като числова стойност, която може да се сравни с по-осезаеми количества като едно и две.
Макар и на пръв поглед интуитивен, способността за разбиране на нула всъщност е доста рядка за всички видове и нечувана при безгръбначни животни. В съобщение за печата авторите на документ, публикуван на 8 юни в списанието Science, нарече видовете с тази способност „елитен клуб“, който се състои от видове, които обикновено считаме за доста интелигентни, включително примати, делфини и папагали. Дори хората не винаги са били в този клуб: Концепцията за нула за пръв път се появи в Индия около 458 г. сл. Хр. И навлезе на Запад чак до 1200 г., когато италианският математик Фибоначи го донесе и множество други арабски цифри заедно с него.
Но изследователите на когнитивното познаване на животните от университета в Мелбърн RMIT, Monash University в Клейтън, Австралия и университета в Тулуза във Франция имат представа, че медоносните пчели могат да бъдат просто един от малкото видове, способни да разберат концепцията. Въпреки факта, че имат по-малко от един милион неврони в мозъка си - в сравнение с 86 000 милиона в човешки мозък - екипът разпознава техния познавателен потенциал.
„Моята лаборатория започваше да натрупва доказателства, че пчелите могат да изпълняват някои усъвършенствани познавателни задачи, като например използване на инструменти, игра на„ футбол “- манипулиране на топка, за да получат награда - и се научават да кодират информация в човешки лица“, казва Адриан Дайер, докторантура в Университета на Мелбърн RMIT и съавтор на изследването. "Ние бяхме наясно, че този модел животни е много способен да научи сложни неща ... беше точният момент да формализираме експеримент, за да видим дали мозъкът на пчелите може да обработи концепцията за нула."
За да тества тази хипотеза, екипът първо научи пчелите на понятията „по-голямо“ и „по-малко от“, което предишни изследвания предполагат, че пчелите ще могат да правят. Изследователите прецениха, че ако пчелите успеят да покажат, че разбират, че нулата е по-малка от различни положителни числа, това ще демонстрира разбирането на насекомите за нулевата числена стойност.
За да направят това, те първо примамили две групи от по 10 пчели на стена, където бяха показани две бели панели, съдържащи различни числа черни форми. Те решават да научат половината пчели „по-малко“, а другата половина „по-голяма от“, използвайки награди за храна, за да обучат пчелите да летят към панела съответно с по-малко или повече форми. Когато сравняват два бели панела с положителен брой форми във всеки, пчелите бързо се научиха да летят към правилния.
Истинското предизвикателство обаче дойде, когато един от панелите не съдържаше никакви форми. В няколко изпитания пчелите „по-малко от“ се стичаха към празния панел, а „по-големите от“ пчелите към панела с форми. Въпреки малкия размер на извадката, изследователите смятат, че пчелите проявяват нулева способност за обработка.
Успехът на пчелите при нулева обработка беше много по-добър, когато празният панел беше сравнен с панел с много форми - да речем, четири или пет - отколкото когато беше сравнен с панел, съдържащ по-малко. С други думи, колкото по-нататък номерът за сравнение получи нула, толкова по-добре пчелите определяха кой панел има по-малко форми. Интересното е, че това е в съответствие с резултатите, които изследователите са открили при човешки деца, използвайки подобен експериментален дизайн, казва Дайер. Той казва, че това сходство в развитието на пчелите и хората с нулева способност за обработка предполага, че пчелите и хората вероятно концептуализират нула по аналогичен начин.
Други експерти по познаване на пчелите обаче се съмняват, че този експеримент окончателно доказва, че пчелите получават нулевата концепция. Клинт Пери, научен сътрудник от Лондонския университет „Кралица Мери“, който е прекарал голяма част от кариерата си в изучаване на пчелните познания, казва, че вероятно биха могли да има други обяснения за поведението на пчелите, които го правят „не убеден“, че пчелите наистина разбират концепция за нула.
„По-парсимоничното обяснение на резултатите е, че пчелите са използвали„ история на възнагражденията “, за да решат задачата - тоест колко често всеки вид стимул е възнаграждаван“, казва Пери. Възможно е например „по-малко от“ пчелите да научат наистина, че празният панел им носи награда 100 процента от времето, едноформеният панел - 80 процента от времето и т.н. С други думи, те просто играеха най-добрите коефициенти, с които бяха показани, без да разбират непременно концепцията.
„Бих могъл да видя [нулевата обработка на пчелите] като възможност - възможността да се брои и да се оцени стойността на числата би могло да даде адаптивно предимство за оцеляване“, казва Пери. „Не виждам защо [пчелите] не можаха. Но тези експерименти трябва да се повторят и интерпретацията да бъде проверена, за да се постигне това. "
Дайър остава оптимист по отношение на валидността на резултатите на своя екип. Той също така казва, че това изследване предполага, че способността за концептуализиране на нула може да бъде по-честа, отколкото си мислим - древните хора, той постулира, вероятно са имали потенциал за нулева обработка, когнитивно казано.
„Имахме някои човешки древни култури, за които изглежда, че никога не са използвали понятието нула… но като разгледаме животинските видове, виждаме, че мозъците им са способни да обработват тази информация“, казва Дайер. „Така древните цивилизации са имали мозъци, които със сигурност могат да обработват нула. Това беше просто нещо за това как е създадена тяхната култура; те не бяха толкова заинтересовани да мислят за числови последователности. “
Едно практическо значение за изследването се състои в развитието на изкуствен интелект; Дайър смята, че обратното инженерство как работят мозъците на животни като пчели може да ни помогне да подобрим способностите на изкуствените умове. Но първата стъпка е изследване на мозъчните процеси зад тази способност.
„Ние сме в зората на опитите да разберем понятието нула и как мозъците ни могат да го кодират“, казва той. „Това проучване даде висококачествени поведенчески данни и от това можете да направите някои изводи. Но ние не знаем точните невронни мрежи в играта - това е бъдеща работа, която се надяваме да свършим. "
