Bienen ordnen Zahlen von links nach rechts – Mentale Zahlenreihe auch bei Insekten nachgewiesen

Von klein bis groß: Bienen ordnen wie Menschen und Vögel Zahlen auf einem gedanklichen Zahlenstrahl, Experiment zeigt. Dementsprechend ordnen Insekten kleine Zahlen räumlich links und große Zahlen rechts zu. Dies deutet darauf hin, dass Wirbellose Zahlenmengen mental ähnlich wie wir verarbeiten. Anders als lange angenommen, kann eine solche Zahlenfolge kein kulturelles, sondern ein artübergreifendes biologisches Phänomen sein.

Ein mentaler Zahlenstrahl ist eine Darstellung räumlicher 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 diese 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 Zahlenfolgen im Tierreich? Haben Insekten das auch? Diese Frage kann durch Testbienen beantwortet werden. Ihr herausragendes mathematisches Gespür haben Tiere bereits in früheren Experimenten unter Beweis gestellt. Sie können Mengen auswerten, das Konzept der Null verstehen, einfache Rechenaufgaben lösen und Mengen abstrakte Symbole zuweisen.

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Drei führt zu Zuckersaft

Aber haben Bienen auch mentale Zahlenfolgen? Um dies herauszufinden, stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Martin Giurfa vom Animal Cognition Research Center in Toulouse, Frankreich, Bienen vor eine neue Herausforderung. Zuerst brachten die Forscher ihnen bei, die Zahl Drei mit der Belohnung von süßem Saft zu assoziieren. Sie stellten diese Zahl als eine Reihe identischer Formen dar, beispielsweise drei Dreiecke oder drei Kreise.

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

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

Schatz, repariere es

Aber wie nehmen Tiere drei im Vergleich zu anderen Zahlen wahr? Um dies zu beantworten, bauten die Forscher eine Holzkiste nach. Als die Tiere nun einflogen, hatten sie die Wahl zwischen zwei identischen Symbolen. Je nach Runde war es zweimal mit einem oder zweimal mit fünf Symbolen. Theoretisch wäre es egal gewesen, welchen Ausgang die Tiere wählten.

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Trotzdem: In der Ein-Symbol-Box wählten 93 Prozent der Bienen das linke Symbol, während in der Fünf-Symbol-Box 79 Prozent der Bienen nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass dies mit der mentalen Ordnung von Zahlenwerten zu tun haben könnte: Da den Bienen beigebracht wurde, Dreien zu bilden, war es für sie wahrscheinlich am sinnvollsten, dass die kleinere Zahl links und die größere Zahl links stehen sollte Rechts. .

Um diese Interpretation zu testen, wiederholten Giurfa und sein Team das Experiment in modifizierter Form, indem sie den Bienen beispielsweise beibrachten, ein Symbol anstelle von drei zu verwenden. Das Ergebnis war aber immer dasselbe: Waren die identischen Symbole größer als der beim zweiten Versuch gelernte Referenzwert, flogen die meisten Bienen nach rechts, waren sie kleiner, nach links.

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Die mentale Zahlenfolge in allen Wesen mit Zahlensinn

Das beweise, so das Forscherteam, dass auch Bienen Zahlen anhand eines gedanklichen Zahlenstrahls organisieren. Die Links-Rechts-Richtung der Zahlenfolge könnte damit zusammenhängen, dass viele Tierarten asymmetrische Gehirnhälften haben, erklären Biologen. Zum Beispiel haben frühere Experimente mit Menschen gezeigt, 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 zahlenerkennenden neuronalen Systemen entwickelt hat, unabhängig von ihrer neuronalen Komplexität.” Daher kann diese Form der Zahlenverarbeitung weit entfernt sein. weiter verbreitet und allgemeiner als bisher angenommen.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Links-Rechts-Orientierung entgegen der lang gehegten Meinung 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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