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 einem gedanklichen Zahlenstrahl, wie ein Experiment zeigt. Dementsprechend ordnen Insekten kleine Zahlen räumlich links und große Zahlen rechts zu. Das deutet darauf hin, dass sogar Wirbellose Zahlenmengen gedanklich ähnlich wie wir verarbeiten. Anders als lange angenommen, kann es sich bei einer solchen Zahlenreihe nicht um ein kulturelles Phänomen, sondern um ein interspeziesbiologisches Phänomen handeln.

Ein mentaler Zahlenstrahl ist eine Form der räumlichen Darstellung von Zahlen, 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 die Methode erst kulturell erlernt werden muss. Als jedoch mentale Zahlenfolgen bei Neugeborenen und schließlich bei Vögeln gefunden wurden, geriet die Theorie ins Wanken.

Doch wie verbreitet sind Zahlenreihen im Tierreich? Hat es auch Insekten? Diese Frage kann durch Tests an Honigbienen beantwortet werden. Ihr hervorragendes mathematisches Gespür haben Tiere bereits in früheren Experimenten unter Beweis gestellt. Sie können Mengen schätzen, das Konzept der Null verstehen, einfache Rechenaufgaben lösen und Mengen abstrakte Symbole zuordnen.

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Diese drei führen zu Zuckersaft

Aber haben Bienen auch eine mentale Zahlenordnung? Um dies herauszufinden, stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Martin Giurfa vom Forschungszentrum für Tierkognition in Toulouse, Frankreich, Bienen vor eine neue Herausforderung. Zuerst trainierten die Forscher sie darauf, die Zahl Drei mit einer süßen Saftbelohnung zu assoziieren. Sie stellten diese Zahl als eine Menge identischer Formen dar, zum Beispiel drei Dreiecke oder drei Kreise.

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

Im nächsten Schritt mussten die Tiere das Gelernte in speziellen Holzboxen in Y-Form anwenden: Sobald sie in die Testbox einflogen, konnten sie zwischen zwei Ausgängen für die nächste Reise wählen, einen mit einem Drei-Punkte-Symbol und das andere mit einer anderen Anzahl von Symbolen. Die meisten Bienen erkannten erfolgreich das Dreifachsymbol und steuerten in der Hoffnung auf Zuckersaft darauf zu.

Liebling, du kriegst das hin

Aber wie nehmen Tiere drei im Vergleich zu anderen Zahlen wahr? Um dies zu beantworten, bauten die Wissenschaftler die Holzkiste nach. Als die Tiere nun ankamen, hatten sie die Wahl zwischen zwei identischen Symbolen. Je nach Runde war es zweimal ein Symbol oder zweimal fünf Symbole. Theoretisch würde es keinen Unterschied machen, welchen Ausgang die Tiere wählen.

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Dennoch: In der Ein-Symbol-Box wählten 93 Prozent der Bienen das linke Symbol, während in der Fünf-Symbol-Box 79 Prozent nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass es mit der mentalen Bewertung von Zahlenwerten zusammenhängt: Da die Bienen zu dritt trainiert wurden, war es für sie wohl am sinnvollsten, dass die niedrigere Zahl links und die höhere Zahl rechts stehen musste. .

Um diese Interpretation zu testen, wiederholten Giurfa und ihr Team das Experiment in abgewandelter Form, indem sie beispielsweise die Bienen zunächst darauf trainierten, das Eins- statt des Drei-Symbol 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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Die mentale Zahlenreihe in allen Wesen mit Zahlensinn

Das beweise, so das Forscherteam, dass auch Bienen Zahlen anhand eines gedanklichen Zahlenstrahls organisieren. Die Links-Rechts-Richtung der Zahlenreihe könnte damit zusammenhängen, dass viele Tierarten asymmetrische Gehirnhälften haben, erklären die Biologen. Frühere Experimente am Menschen zeigten beispielsweise, 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 Folge von Zahlen eine Form der numerischen Repräsentation ist, die sich in allen zahlenbedeutungstragenden neuronalen Systemen entwickelt hat, unabhängig von ihrer neuronalen Komplexität.“ Diese Form der Zahlenverarbeitung könnte daher weit verbreiteter und allgemeiner sein als wurde bisher angenommen.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Links-Rechts-Orientierung im Gegensatz zu dem, was lange angenommen wurde, eher biologisch als kulturell bedingt 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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