Som et matematisk koncept er ideen om nul relativt ny i det menneskelige samfund - og udiskutabelt revolutionerende. Det er tilladt mennesker at udvikle algebra, calculus og kartesiske koordinater; spørgsmål om dens egenskaber fortsætter med at stimulere matematisk debat i dag. Så det lyder måske usandsynligt, at bier - komplekse og samfundsbaserede insekter for at være sikre, men insekter ikke desto mindre - synes at have mestret deres eget numeriske begreb om intethed.
På trods af deres hjerner med sesamfrøstørrelse har honningbier vist sig at være insektverdenes vidunder. Forsker har fundet, at de kan tælle op til cirka fire, skelne abstrakte mønstre og kommunikere placeringer med andre bier. Nu har australske forskere fundet, hvad der måske er deres mest imponerende kognitive evne endnu: "nul-behandling", eller evnen til at forestille intet som en numerisk værdi, der kan sammenlignes med mere konkrete mængder som en og to.
Mens tilsyneladende intuitiv, er evnen til at forstå nul faktisk ganske sjældent på tværs af arter - og uhørt i hvirvelløse dyr. I en pressemeddelelse fortalte forfatterne af et papir, der blev offentliggjort 8. juni i tidsskriftet Science, arter med denne evne en "eliteklub", der består af arter, som vi generelt betragter som ganske intelligente, herunder primater, delfiner og papegøjer. Selv mennesker har ikke altid været i denne klub: Begrebet nul optrådte først i Indien omkring 458 e.Kr. og gik ikke ind i Vesten før i 1200, da den italienske matematiker Fibonacci bragte den og en række andre arabiske tal med sig.
Men dyrekognitionsforskere ved RMIT-universitetet i Melbourne, Monash-universitetet i Clayton, Australien og Toulouse-universitetet i Frankrig havde lyst til, at honningbier bare er en af de få arter, der er i stand til at forstå begrebet. På trods af det faktum, at de har færre end en million neuroner i deres hjerne - sammenlignet med 86.000 millioner i en menneskelig hjerne - anerkendte teamet deres kognitive potentiale.
"Mit laboratorium begyndte at samle noget bevis for, at bier kunne udføre nogle avancerede kognitive opgaver, såsom værktøjsbrug, spille 'fodbold' - manipulere en bold for at få en belønning - og lære at kode information i menneskelige ansigter, " siger Adrian Dyer, en postdoktorand ved RMIT University of Melbourne og medforfatter til studiet. ”Vi var klar over, at denne dyremodel var meget i stand til at lære komplekse ting ... det var det rigtige tidspunkt at formalisere et eksperiment for at se, om biehjernen kunne behandle begrebet nul.”
For at teste denne hypotese lærte teamet først bierne begreberne "større end" og "mindre end", hvilket tidligere forskning antydede, at bierne ville være i stand til. Forskerne regnede med, at hvis bierne med succes kunne vise, at de forstod, at nul var mindre end forskellige positive tal, ville dette demonstrere insektenes forståelse af nulens numeriske værdi.
For at gøre dette lokkede de først to grupper på 10 bier hver til en væg, hvor to hvide paneler indeholdende forskellige antal sorte former blev vist. De besluttede at undervise halvdelen af bierne "mindre end" og den anden halvdel "større end" ved hjælp af madbelønning til at træne bierne til at flyve mod panelet med henholdsvis færre eller flere former. Når man sammenligner to hvide paneler med positive antal figurer i hver, lærte bier hurtigt at flyve mod den rigtige.
Den virkelige udfordring kom imidlertid, da et af panelerne overhovedet ikke indeholdt nogen former. I flere forsøg flokrede ”mindre end” bierne til det tomme panel, og de ”større end” bier til panelet med figurer. På trods af undersøgelsens lille prøvestørrelse mente forskerne, at bierne udviste nul-bearbejdningsevne.
Bienes succes ved nulbearbejdning var meget bedre, når det blanke panel blev sammenlignet med et panel med mange figurer - f.eks. Fire eller fem - end når det blev sammenlignet med et panel, der indeholdt færre. Med andre ord, jo længere sammenligningstallet kom fra nul, jo bedre var bierne til at bestemme, hvilket panel der havde færre former. Interessant nok stemmer dette overens med de resultater, som forskere har fundet hos menneskelige børn ved hjælp af et lignende eksperimentelt design, siger Dyer. Han siger, at denne lighed i bier og menneskers udvikling af nulbearbejdningsevne antyder, at bier og mennesker sandsynligvis konseptualiserer nul på analoge måder.
Andre eksperter inden for erkendelse af bier tvivler imidlertid på, at dette eksperiment definitivt viser, at bier får nulkonceptet. Clint Perry, en forsker ved Queen Mary-universitetet i London, der har brugt meget af sin karriere på at studere bi-erkendelse, siger, at der sandsynligvis kan være andre forklaringer på biernes adfærd, der får ham til at "ikke overbevise" om, at bier virkelig forstår begrebet nul.
”Den mere mistænkelige forklaring på resultaterne er, at bierne brugte 'belønningshistorik' til at løse opgaven - dvs. hvor ofte hver type stimulus blev belønnet, « siger Perry. Det er muligt, at ”mindre end” bier, for eksempel, virkelig lærte, at det blanke panel gav dem en belønning 100 procent af tiden, en-formet panel 80 procent af tiden, og så videre. Med andre ord, de spillede simpelthen de bedste odds, de kunne med de paneler, de blev vist, uden nødvendigvis at forstå begrebet.
”Jeg kunne se [biernes nulbearbejdning] som en mulighed - at være i stand til at tælle og være i stand til at evaluere værdien af tal kunne give en adaptiv fordel for overlevelse, ” siger Perry. ”Jeg kan ikke se, hvorfor [bier] ikke kunne. Men disse eksperimenter bør gentages og tolkningen verificeres for at komme til det. ”
Dyer er fortsat optimistisk med hensyn til gyldigheden af sit holds resultater. Han siger også, at denne forskning antyder, at evnen til at konceptualisere nul kunne være mere almindelig, end vi tror - gamle mennesker, postulerer han, havde sandsynligvis potentialet for nulbearbejdning, kognitivt set.
"Vi havde nogle menneskelige, gamle kulturer, som tilsyneladende ikke nogensinde har brugt begrebet nul ... men når vi ser på dyrearter, ser vi, at deres hjerner er i stand til at behandle denne information, " siger Dyer. ”Så gamle civilisationer havde hjerner, som med sikkerhed kunne behandle nul. Det var bare noget ved, hvordan deres kultur blev oprettet; de var ikke så interesserede i at tænke på nummersekvenser. ”
En praktisk implikation for forskningen ligger i udviklingen af kunstig intelligens; Dyer mener omvendt konstruktion, hvordan hjerner fra dyr som bier fungerer, kan hjælpe os med at forbedre kunstige sindes evner. Men det første trin er at undersøge hjerneprocesserne bag denne evne.
”Vi er ved daggry af at forsøge at forstå begrebet nul og hvordan vores hjerner kan kode det, ” siger han. ”Denne undersøgelse producerede adfærdsdata af høj kvalitet, og derfra kan man foretage nogle konklusioner. Men vi kender ikke de nøjagtige neurale netværk ved spil - det er fremtidig arbejde, vi håber at gøre. ”
