דבורי דבש: מזימות המתמטיקה של הטבע. SR הווארד, מחבר מסופק
דבורים די טובות במתמטיקה - לפחות בכל הנוגע לחרקים. אנחנו כבר יודעים, למשל, שהם יכולים לספור עד ארבע ואפילו להבין את המושג אפס.
אבל במחקר חדש, פורסם היום בכתב העת Journal of Experimental Biologyאנו מראים כי דבורי דבש יכולות גם להבין מספרים הגבוהים מארבעה - כל עוד אנו מספקים משוב לתגובות נכונות ושגויות ככל שהם לומדים.
אפילו המוח שלנו פחות מיומן בהתמודדות מספרים הגדולים מארבעה. אמנם אנו יכולים להעריך ללא מאמץ עד ארבעה פריטים, אך עיבוד מספרים גדולים יותר דורש מאמץ נפשי רב יותר. מכאן מדוע כשמבקשים ממנו לספור, ילד צעיר לפעמים ענה עם "1, 2, 3, 4, עוד"!
אם אתה לא מאמין לי, נסה את המבחן למטה. קל לספור את קבוצות הצבעים השונות המייצגות 1-4 כוכבים במהירות ובמדויק. עם זאת, אם ננסה לאמוד את מספר כל הכוכבים בבת אחת על ידי התעלמות מצבעים, זה דורש ריכוז רב יותר, וגם אז הדיוק שלנו נוטה להיות ירוד יותר.
למספרים של אלמנטים שנעים בין 1-4, כפי שהם מיוצגים כאן בצבעים שונים, אנו מעבדים ביעילות רבה את המספר המדויק. עם זאת, אם ננסה לאמוד את מספר כל הכוכבים בבת אחת על ידי התעלמות מצבע, זה דורש הרבה יותר מאמץ קוגניטיבי.
השפעה זו אינה ייחודית לבני אדם. דג, למשל, מראים גם סף לאפליה מדויקת בכמויות בארבע.
תיאוריה אחת להסביר זאת היא שספירה של עד ארבעה אינה באמת סופרת כלל. יתכן שמוחם של בעלי חיים רבים יכול לזהות באופן קבוע קבוצות של עד ארבעה פריטים, ואילו ספירה נכונה (תהליך ספירת רצף של מספר האובייקטים הנוכחים) נדרשת למספרים מעבר לכך.
על ידי השוואת הביצועים של מיני בעלי חיים שונים במשימות עיבוד מספרים נוכל להבין טוב יותר כיצד הבדלים בגודל המוח ובמבנה מאפשרים עיבוד מספרים. לדוגמא, בעבר התברר כי דבורי הדבש מסוגלות לספור ולהפלות מספרים עד ארבעה, אבל לא מעבר. רצינו לדעת מדוע יש גבול בארבע - והאם הם יכולים להגיע רחוק יותר.
מקלט הדבורים הטוב ביותר
דבורים מפתיעות טוב במתמטיקה. לאחרונה גילינו שדבורים יכולות ללמוד לשייך סמלים מסוימים לכמויות מסוימות, ממש כמו האופן בו אנו משתמשים בספרים כדי לייצג מספרים.
דבורים לומדות לבצע סוג זה של משימה קשה אם מקבלים תגמול סוכר לבחירת הקשר הנכון, ונוזל מר על בחירה שגויה. אז אם היינו דוחפים דבורים מעבר לסף ארבע, ידענו שההצלחה תלויה בכך שנשאל את השאלה הנכונה, בצורה הנכונה, ונתן משוב שימושי לדבורים.
הדרכנו שתי קבוצות שונות של דבורים לביצוע משימה בה הוצגה בפניהם בחירה בין שני דפוסים שונים, שכל אחד מהם מכיל מספר שונה של צורות. הם יכולים לזכות בפרס על בחירת הקבוצה של ארבע צורות, בניגוד למספרים אחרים עד עשר.
השתמשנו בשתי אסטרטגיות אימון שונות. קבוצה אחת של עשר דבורים קיבלה פרס בלבד על בחירה נכונה (בחירת כמות של ארבע), ושום דבר עבור בחירה לא נכונה. קבוצה שנייה של 12 דבורים קיבלה תגמול ממותק על קטיף ארבע, או חומר בעל טעם מריר אם טעו.
במבחן, דבורים טסו למבוך בצורת Y כדי לבחור, לפני שחזרו לכוורת שלה כדי לחלוק את הפרסים המתוקים שנאספו.
כל ניסוי שנערך עם דבורה אחת נמשך כארבע שעות, ואז כל דבורה ביצעה 50 אפשרויות.
הדבורים הוכשרו ונבדקו באופן אינדיבידואלי במבוך בצורת Y, שם הוענק תגמול על המוט ישירות מול הגירוי הנכון. מחבר מסופק
הקבוצה שקיבלה רק תגמולים מתוקים לא יכלה ללמוד בהצלחה להפלות בין ארבעה למספרים גבוהים יותר. אך הקבוצה השנייה הפלה באופן מהימן את קבוצה של ארבעה פריטים מקבוצות אחרות המכילות מספרים גבוהים יותר.
לפיכך, יכולתן של הדבורים ללמוד אפליית מספרים גבוהה יותר תלויה לא רק ביכולות המולדות שלהן, אלא גם בסיכונים ובתגמולים המוצעים בכך.
מבט ממבט של דבורה על ארבעה או חמישה תצוגות אלמנטים שניתן להבחין בהן. הוספות מראות כיצד אנו בדרך כלל רואים את התמונות הללו.
לתוצאות שלנו יש השלכות חשובות על ההבנה כיצד מוחם של בעלי חיים יכול להתפתח למספרים מעובדים. למרות הפרדתם של 600 מיליון שנות אבולוציה, נראה שחסרי חוליות כמו דבורים וחולייתנים כמו בני אדם ודגים חולקים סף משותף לעיבוד מדויק ומהיר של מספרים קטנים. זה מצביע על כך שעשויים להיות עקרונות משותפים מאחורי האופן שבו המוח שלנו מתמודד עם שאלת הכמות.
הראיות מהמחקר החדש שלנו מראות כי דבורים יכולות ללמוד לעבד מספרים גבוהים יותר אם השאלה וההכשרה מוצגות בצורה נכונה. תוצאות אלה מצביעות על גמישות מדהימה במוח בעלי חיים, בכל הגדלים, ללימוד להיות כוכבי מתמטיקה.
על הכותבים
אדריאן דייר, פרופסור חבר, אוניברסיטת רמיט; יאיר גרסיה, עמית מחקר, אוניברסיטת רמיט, ו סקרלט האוורד, עמית מחקר לפוסט דוקטורט, אוניברסיטת טולוז השלישי - פול סבאטייה
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים על איכות הסביבה מרשימת רבי המכר של אמזון
"אביב שקט"
מאת רייצ'ל קרסון
ספר קלאסי זה הוא ציון דרך בהיסטוריה של איכות הסביבה, מפנה את תשומת הלב להשפעות המזיקות של חומרי הדברה והשפעתם על עולם הטבע. עבודתו של קרסון עזרה לעורר השראה בתנועה הסביבתית המודרנית ונשארת רלוונטית גם כיום, כאשר אנו ממשיכים להתמודד עם אתגרי הבריאות הסביבתית.
"כדור הארץ הבלתי ניתן למגורים: החיים לאחר ההתחממות"
מאת דייוויד וואלאס-וולס
בספר זה, דיוויד וואלאס-וולס מציע אזהרה מוחלטת לגבי ההשפעות ההרסניות של שינויי האקלים והצורך הדחוף לטפל במשבר העולמי הזה. הספר מסתמך על מחקר מדעי ודוגמאות מהעולם האמיתי כדי לספק מבט מפוכח על העתיד העומד בפנינו אם לא נצליח לנקוט בפעולה.
"החיים הנסתרים של עצים: מה הם מרגישים, איך הם מתקשרים? גילויים מעולם סודי"
מאת פיטר וולבן
בספר זה חוקר פיטר וולבן את עולמם המרתק של העצים ותפקידם במערכת האקולוגית. הספר מסתמך על מחקר מדעי וחוויותיו של ווהליבן עצמו כיערן כדי להציע תובנות לגבי הדרכים המורכבות שבהן עצים מתקשרים זה עם זה ועם עולם הטבע.
"הבית שלנו בוער: סצינות של משפחה וכוכב לכת במשבר"
מאת גרטה תונברג, סוונטה תונברג ומלנה ארנמן
בספר זה, פעילת האקלים גרטה תונברג ומשפחתה מציעות תיאור אישי של מסעם להעלאת המודעות לצורך הדחוף לטפל בשינויי האקלים. הספר מספק תיאור עוצמתי ומרגש של האתגרים העומדים בפנינו והצורך בפעולה.
"ההכחדה השישית: היסטוריה לא טבעית"
מאת אליזבת קולברט
בספר זה, אליזבת קולברט חוקרת את ההכחדה ההמונית המתמשכת של מינים הנגרמת על ידי פעילות אנושית, תוך הסתמכות על מחקר מדעי ודוגמאות מהעולם האמיתי כדי לספק מבט מפוכח על השפעת הפעילות האנושית על העולם הטבעי. הספר מציע קריאה משכנעת לפעולה כדי להגן על מגוון החיים על פני כדור הארץ.
