首个能理解“0”的无脊椎动物,蜜蜂还有惊人的数学天赋?

DeepTech 深科技 / 2017-08-13
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研究显示,蜜蜂是首个可以理解“0”这个概念的无脊椎动物。面对两个摆放了不同数量物体的平台,它们可以分辨出“没有物体”与“有多个物体”两种状态,并且选择物体较少的平台。

对人类来说,“0”也是一个难以理解的概念。幼儿理解数字 0 的时间一般晚于其它数字,而且通常难以分辨数字 0 是少于 1 还是多于 1。

除了人类,一些灵长类动物也可以掌握“0”这个概念,比如经过训练的黑猩猩和猴子,它们都可以习得并了解数量为“0”的意义。

鉴于蜜蜂的大脑很小,人们普遍认为它们加入“数字 0 俱乐部”似乎不大可能。然而研究发现它们最多可以数到 4,这可以算是另人惊讶的发达的数学能力。

为了弄清楚蜜蜂是否可以理解“0”这个概念,墨尔本皇家理工大学的 Scarlett Howard 和她的同事摆放了两个平台,上面分别放置 1 到 4 个相同形状的物体,用来训练蜜蜂去分辨两个数字(数量)。

图丨墨尔本皇家理工大学

有研究表明对蜜蜂赏罚并重可以让它们学习的更快,因此在一个平台上蜜蜂可以获得甜甜的蔗糖,在另一个平台上则放有难吃的奎宁(碱性物质)。选择正确的奖励是蔗糖,而选择错误的惩罚是奎宁。

研究人员训练蜜蜂把放有较少物体的平台与蔗糖联系起来,直到它们的选择正确率达到 80%。然后研究人员把平台上的物体换成多种不同的形状,然后再重复同样的实验。此举是为了确保蜜蜂是根据物体数量进行选择的,而非物体的形状。在这之后,当两个平台上分别有“0”个物体和 2 - 3 个物体的时候,蜜蜂在绝大多数情况下选择了没有物体的平台。

在第二个实验中,另外一组蜜蜂经过了同样的训练,但是这次两个平台中必有一个没有摆放物体,另外一个上面放有 1 - 6 个物体。蜜蜂在绝大多数情况下依旧会选择没有物体的平台,但是当另外一个平台上面只有 1 个物体时,它们的选择准确率就会下降,或者耗费更久的时间来抉择。

Howard 本周在葡萄牙的行为(学)研究会上指出,“两组物体数量上的差距似乎影响着蜜蜂作出选择的难易程度,这同时给‘蜜蜂能够理解数字 0’这一推论提供了更多的证据。”

图丨 2017 行为学研究会

Howard 还表示,“一系列实验显示蜜蜂对‘0’的理解方式跟一些人类和灵长类相似,但是我们尚且不知道它们是如何具备这种能力的。想要了解背后的原因,我们还有很长的路要走。”

“非灵长类动物能否理解数字(概念)‘0’的相关实验已经有数次尝试。”英国圣安德鲁斯大学的 Susan Healy 表示,“而无脊椎动物能够理解数字‘0’的发现将会颠覆教科书。”

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