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As abelhas podem entender o zero, um conceito que levou os milênios humanos a agarrar

Como um conceito matemático, a ideia de zero é relativamente nova na sociedade humana - e indiscutivelmente revolucionária. Permitiu que os humanos desenvolvessem coordenadas de álgebra, cálculo e cartesianas; questões sobre suas propriedades continuam a incitar o debate matemático hoje. Assim, pode parecer improvável que as abelhas - insetos complexos e baseados na comunidade, com certeza, mas insetos, no entanto - pareçam ter dominado seu próprio conceito numérico de nada.

Apesar de seus cérebros do tamanho de sementes de gergelim, as abelhas comprovaram-se os prodígios do mundo dos insetos. Pesquisador descobriu que eles podem contar até cerca de quatro, distinguir padrões abstratos e comunicar locais com outras abelhas. Agora, cientistas australianos descobriram o que pode ser sua capacidade cognitiva mais impressionante: “processamento zero”, ou a capacidade de conceituar o nada como um valor numérico que pode ser comparado com quantidades mais tangíveis como uma e duas.

Embora aparentemente intuitiva, a capacidade de entender o zero é, na verdade, bastante rara entre as espécies - e inédita nos invertebrados. Em um comunicado à imprensa, os autores de um artigo publicado em 8 de junho na revista Science chamaram espécies com essa habilidade de um “clube de elite” que consiste em espécies que geralmente consideramos bastante inteligentes, incluindo primatas, golfinhos e papagaios. Mesmo os seres humanos nem sempre estiveram naquele clube: o conceito de zero apareceu pela primeira vez na Índia por volta de 458 dC e não entrou no Ocidente até 1200, quando o matemático italiano Fibonacci o trouxe e uma série de outros numerais arábicos com ele.

Mas pesquisadores de cognição animal da RMIT University of Melbourne, Monash University em Clayton, Austrália e Toulouse University na França tiveram um palpite de que as abelhas podem ser apenas uma das poucas espécies capazes de compreender o conceito. Apesar do fato de que eles têm menos de um milhão de neurônios em seu cérebro - em comparação com 86.000 milhões em um cérebro humano - a equipe reconheceu seu potencial cognitivo.

“Meu laboratório estava começando a acumular algumas evidências de que as abelhas poderiam fazer algumas tarefas cognitivas avançadas, como usar ferramentas, jogar futebol - manipular uma bola para obter uma recompensa - e aprender a codificar informações em rostos humanos”, diz Adrian Dyer. um estudante de pós-doutorado na RMIT University of Melbourne e co-autor do estudo. "Estávamos cientes de que este modelo animal era muito capaz de aprender coisas complexas ... era o momento certo para formalizar uma experiência para ver se o cérebro da abelha poderia processar o conceito de zero".

Para testar essa hipótese, a equipe primeiro ensinou às abelhas os conceitos de “maior que” e “menor que”, que pesquisas anteriores sugeriam que as abelhas seriam capazes de fazer. Os pesquisadores imaginaram que se as abelhas pudessem mostrar com sucesso que entendiam que zero era menor do que vários números positivos, isso demonstraria a compreensão dos insetos do valor numérico do zero.

Para fazer isso, eles primeiro atraíram dois grupos de 10 abelhas cada para uma parede, onde dois painéis brancos contendo números diferentes de formas pretas foram exibidos. Eles decidiram ensinar metade das abelhas “menos que” e a outra metade “maior que”, usando recompensas de comida para treinar as abelhas a voar em direção ao painel com menos ou mais formas, respectivamente. Ao comparar dois painéis brancos com números positivos de formas em cada um, as abelhas rapidamente aprenderam a voar em direção ao correto.

O verdadeiro desafio, no entanto, veio quando um dos painéis não continha nenhuma forma. Em várias tentativas, as abelhas “menores que” se reuniram no painel vazio e as “maiores que” abelhas no painel com formas. Apesar do pequeno tamanho da amostra do estudo, os pesquisadores acreditavam que as abelhas estavam exibindo capacidade de processamento zero.

O sucesso das abelhas no processamento zero foi muito melhor quando o painel em branco foi comparado com um painel com muitas formas - digamos, quatro ou cinco - do que quando foi comparado com um painel contendo menos. Em outras palavras, quanto mais o número de comparação chegasse do zero, melhor as abelhas determinariam qual painel tinha menos formas. Curiosamente, isso é consistente com os resultados que os pesquisadores descobriram em crianças humanas usando um projeto experimental semelhante, diz Dyer. Ele diz que essa semelhança no desenvolvimento de capacidade de processamento zero das abelhas e dos humanos sugere que as abelhas e os seres humanos provavelmente conceberão zero de maneiras análogas.

Outros especialistas em cognição de abelhas, no entanto, duvidam que esta experiência definitivamente comprove que as abelhas adquirem o conceito de zero. Clint Perry, pesquisador da Universidade Queen Mary de Londres, que passou grande parte de sua carreira estudando cognição de abelhas, diz que provavelmente poderia haver outras explicações para o comportamento das abelhas que o tornam “não convencido” de que as abelhas realmente estão entendendo conceito de zero.

“A explicação mais parcimoniosa para os resultados é que as abelhas estavam usando 'histórico de recompensas' para resolver a tarefa - ou seja, com que frequência cada tipo de estímulo era recompensado”, diz Perry. É possível que as abelhas “menos do que”, por exemplo, estivessem realmente aprendendo que o painel em branco lhes rendeu uma recompensa 100% do tempo, o painel de uma forma 80% do tempo, e assim por diante. Em outras palavras, eles estavam simplesmente jogando as melhores chances que podiam com os painéis que foram mostrados, sem necessariamente entender o conceito.

“Eu podia ver [o processamento zero das abelhas] como uma possibilidade - poder contar e ser capaz de avaliar o valor dos números poderia dar uma vantagem adaptativa para a sobrevivência”, diz Perry. “Eu não vejo porque [as abelhas] não puderam. Mas essas experiências devem ser repetidas e a interpretação verificada para chegar a isso. ”

Dyer continua otimista quanto à validade dos resultados de sua equipe. Ele também diz que esta pesquisa sugere que a capacidade de conceituar zero poderia ser mais comum do que pensamos - humanos antigos, ele postula, provavelmente tinham o potencial de processamento zero, cognitivamente falando.

"Tivemos algumas culturas antigas humanas que parecem nunca ter usado o conceito de zero ... mas quando olhamos para as espécies de animais, vemos que seus cérebros são capazes de processar essas informações", diz Dyer. “Então civilizações antigas tinham cérebros que com certeza poderiam processar zero. Foi apenas algo sobre como sua cultura foi criada; eles não estavam tão interessados ​​em pensar em sequências numéricas. ”

Uma implicação prática para a pesquisa está no desenvolvimento da inteligência artificial; Dyer acha que a engenharia reversa de como os cérebros de animais como as abelhas funcionam pode nos ajudar a melhorar as habilidades das mentes artificiais. Mas o primeiro passo é investigar os processos cerebrais por trás dessa habilidade.

"Estamos no alvorecer de tentar entender o conceito de zero e como nosso cérebro pode codificá-lo", diz ele. “Este estudo produziu dados comportamentais de alta qualidade e, a partir disso, você pode fazer algumas inferências. Mas não sabemos as redes neurais exatas em ação - esse é o trabalho futuro que esperamos fazer ”.

As abelhas podem entender o zero, um conceito que levou os milênios humanos a agarrar