Este gráfico refleja uno de los dos aspectos del laberinto: el de los símbolos visuales con elementos amarillos. La abeja tiene que escoger, en este caso, el símbolo visual con menos elementos amarillos para acceder al camino que le lleva al agua azucarada. Si los símbolos fueran de color azul, el camino correcto sería el elemento visual con más elementos azules. Entender este lenguaje significa que la abeja sabe distinguir el más y el menos, asociado cada uno a dos colores diferentes. Toda una proeza de la naturaleza. Crédito: Howard et al. Nature.
Hasta ahora se sabía que las abejas podían contar hasta 5 e incluso manipular el concepto de cero, pero una nueva investigación ha determinado que también tienen capacidad de cálculo, ya que pueden resolver sumas y restas elementales.
Estas sorprendentes capacidades no tienen nada que ver con el tamaño del cerebro, ya que el de una abeja mide un milímetro y alberga únicamente 960.000 neuronas. El nuevo estudio, publicado en Science Advances, añade nuevas habilidades cognitivas a estos insectos.
Después de haber descubierto, en una investigación anterior, que las abejas entienden el concepto de cero, tal como explicamos en otro artículo, este equipo de investigadores quiso comprobar si también podrían realizar operaciones matemáticas, como sumar y restar.
Se trata de una habilidad más compleja que la del mero reconocimiento de un número, ya que sumar y restar requiere un nivel sofisticado de cognición, que involucra el manejo mental complejo de números, reglas a largo plazo y memoria de trabajo a corto plazo.
Dirigido por investigadores del Instituto Real de Tecnología de Melbourne (RMIT), Australia, el nuevo estudio mostró que se puede enseñar a las abejas a reconocer los colores como representaciones simbólicas para la suma y la resta, y que pueden usar esta información para resolver problemas aritméticos.
Operaciones complejas
Adrian Dyer, uno de los investigadores, explica en un comunicado que las operaciones numéricas como la suma y la resta son complejas porque requieren dos niveles de procesamiento.
"Debes ser capaz de mantener las reglas sobre la suma y la resta en tu memoria a largo plazo, mientras manipulas mentalmente un conjunto de números dados en tu memoria a corto plazo", señala Dyer. Y añade: “además de esto, nuestras abejas también usaron sus memorias a corto plazo para resolver problemas aritméticos, ya que aprendieron a reconocer el más y el menos como conceptos abstractos, en lugar de recibir ayudas visuales”.
"Nuestros hallazgos sugieren que la cognición numérica avanzada puede encontrarse mucho más ampliamente en la naturaleza entre animales no humanos de lo que se sospechaba anteriormente. Si las matemáticas no requieren un cerebro masivo, también podría haber nuevas formas de incorporar interacciones de las reglas a largo plazo y la memoria de trabajo en los diseños para mejorar el rápido aprendizaje de nuevos problemas por parte de la Inteligencia Artificial", señala también Dyer.
En la actualidad, los científicos debaten sobre si los animales saben o pueden aprender habilidades complejas de números. Muchas especies pueden entender la diferencia entre cantidades y usar esto para forrajear, tomar decisiones y resolver problemas. Pero la cognición numérica, como el número exacto y las operaciones aritméticas, requiere un nivel de procesamiento más sofisticado.
Estudios anteriores han demostrado que algunos primates, aves, bebés e incluso arañas pueden sumar y / o restar. La nueva investigación, publicada hoy en Science Advances, agrega abejas a esa lista.
Estas sorprendentes capacidades no tienen nada que ver con el tamaño del cerebro, ya que el de una abeja mide un milímetro y alberga únicamente 960.000 neuronas. El nuevo estudio, publicado en Science Advances, añade nuevas habilidades cognitivas a estos insectos.
Después de haber descubierto, en una investigación anterior, que las abejas entienden el concepto de cero, tal como explicamos en otro artículo, este equipo de investigadores quiso comprobar si también podrían realizar operaciones matemáticas, como sumar y restar.
Se trata de una habilidad más compleja que la del mero reconocimiento de un número, ya que sumar y restar requiere un nivel sofisticado de cognición, que involucra el manejo mental complejo de números, reglas a largo plazo y memoria de trabajo a corto plazo.
Dirigido por investigadores del Instituto Real de Tecnología de Melbourne (RMIT), Australia, el nuevo estudio mostró que se puede enseñar a las abejas a reconocer los colores como representaciones simbólicas para la suma y la resta, y que pueden usar esta información para resolver problemas aritméticos.
Operaciones complejas
Adrian Dyer, uno de los investigadores, explica en un comunicado que las operaciones numéricas como la suma y la resta son complejas porque requieren dos niveles de procesamiento.
"Debes ser capaz de mantener las reglas sobre la suma y la resta en tu memoria a largo plazo, mientras manipulas mentalmente un conjunto de números dados en tu memoria a corto plazo", señala Dyer. Y añade: “además de esto, nuestras abejas también usaron sus memorias a corto plazo para resolver problemas aritméticos, ya que aprendieron a reconocer el más y el menos como conceptos abstractos, en lugar de recibir ayudas visuales”.
"Nuestros hallazgos sugieren que la cognición numérica avanzada puede encontrarse mucho más ampliamente en la naturaleza entre animales no humanos de lo que se sospechaba anteriormente. Si las matemáticas no requieren un cerebro masivo, también podría haber nuevas formas de incorporar interacciones de las reglas a largo plazo y la memoria de trabajo en los diseños para mejorar el rápido aprendizaje de nuevos problemas por parte de la Inteligencia Artificial", señala también Dyer.
En la actualidad, los científicos debaten sobre si los animales saben o pueden aprender habilidades complejas de números. Muchas especies pueden entender la diferencia entre cantidades y usar esto para forrajear, tomar decisiones y resolver problemas. Pero la cognición numérica, como el número exacto y las operaciones aritméticas, requiere un nivel de procesamiento más sofisticado.
Estudios anteriores han demostrado que algunos primates, aves, bebés e incluso arañas pueden sumar y / o restar. La nueva investigación, publicada hoy en Science Advances, agrega abejas a esa lista.
Una escuela para abejas
El experimento de esta investigación incluyó el entrenamiento de abejas individuales para visitar un laberinto en forma de Y.
Esta forma significa que las abejas tenían dos opciones al entrar en el laberinto, una a la izquierda y otra a la derecha, con resultados diferentes: agua azucarada en un lado, quinina con sabor amargo en el otro lado. La respuesta correcta se cambió aleatoriamente a lo largo del experimento para evitar que las abejas aprendieran a visitar solo un lado del laberinto.
Para elegir el camino correcto, las abejas primero tuvieron que aprender a interpretar el significado matemático de dos colores: azul (asociado a la suma) y amarillo (asociado a la resta).
Esos colores se los encontraban en los estímulos visuales situados a la entrada del laberinto. De la interpretación de estos símbolos visuales dependía la opción correcta para la abeja. Y cada símbolo podía tener uno, dos, cuatro o cinco elementos, bien todos de color azul, bien todos de color amarillo.
Si los elementos del estímulo visual eran azules, indicaba que la opción correcta estaba en el recuadro que tenía más elementos azules. Pero si el estímulo visual contenía elementos amarillos, la opción correcta era la que tenía menos símbolos amarillos.
Las abejas terminaron entendiendo el lenguaje matemático y escogieron el camino correcto hasta el 80% de las veces que entraron en el laberinto. Cuando eran azules, el acierto en escoger el símbolo con más elementos de ese color llegó al 70% de éxito. Y cuando eran amarillos, el éxito llegó al 65%.
Scarlett Howard, otro de los investigadores, señala: "Nuestros hallazgos muestran que la comprensión compleja de los símbolos matemáticos como lenguaje es algo que muchos cerebros probablemente pueden lograr, y ayuda a explicar cómo muchas culturas humanas desarrollaron de forma independiente las habilidades numéricas en el pasado".
El experimento de esta investigación incluyó el entrenamiento de abejas individuales para visitar un laberinto en forma de Y.
Esta forma significa que las abejas tenían dos opciones al entrar en el laberinto, una a la izquierda y otra a la derecha, con resultados diferentes: agua azucarada en un lado, quinina con sabor amargo en el otro lado. La respuesta correcta se cambió aleatoriamente a lo largo del experimento para evitar que las abejas aprendieran a visitar solo un lado del laberinto.
Para elegir el camino correcto, las abejas primero tuvieron que aprender a interpretar el significado matemático de dos colores: azul (asociado a la suma) y amarillo (asociado a la resta).
Esos colores se los encontraban en los estímulos visuales situados a la entrada del laberinto. De la interpretación de estos símbolos visuales dependía la opción correcta para la abeja. Y cada símbolo podía tener uno, dos, cuatro o cinco elementos, bien todos de color azul, bien todos de color amarillo.
Si los elementos del estímulo visual eran azules, indicaba que la opción correcta estaba en el recuadro que tenía más elementos azules. Pero si el estímulo visual contenía elementos amarillos, la opción correcta era la que tenía menos símbolos amarillos.
Las abejas terminaron entendiendo el lenguaje matemático y escogieron el camino correcto hasta el 80% de las veces que entraron en el laberinto. Cuando eran azules, el acierto en escoger el símbolo con más elementos de ese color llegó al 70% de éxito. Y cuando eran amarillos, el éxito llegó al 65%.
Scarlett Howard, otro de los investigadores, señala: "Nuestros hallazgos muestran que la comprensión compleja de los símbolos matemáticos como lenguaje es algo que muchos cerebros probablemente pueden lograr, y ayuda a explicar cómo muchas culturas humanas desarrollaron de forma independiente las habilidades numéricas en el pasado".
Referencia
Numerical cognition in honeybees enables addition and subtraction. Scarlett R. Howard et al. Science Advances, 06 Feb 2019: Vol. 5, no. 2, eaav0961. DOI: 10.1126/sciadv.aav0961
Numerical cognition in honeybees enables addition and subtraction. Scarlett R. Howard et al. Science Advances, 06 Feb 2019: Vol. 5, no. 2, eaav0961. DOI: 10.1126/sciadv.aav0961