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

Von klein nach groß: Bienen sortieren wie Menschen und Vögel Zahlen nach einer Reihe von mentalen Zahlen, wie ein Experiment gezeigt hat. Dementsprechend ordnen Insekten kleine Zahlen räumlich links und große Zahlen rechts zu. Dies deutet darauf hin, dass Wirbellose Zahlenmengen ähnlich wie wir verarbeiten. Anders als lange angenommen, kann eine solche Zahlenreihe kein kulturelles Phänomen sein, sondern ein interspezies-biologisches Phänomen.

Ein mentaler Zahlenstrahl ist eine Form der räumlichen Zahlendarstellung, die kleine Zahlen der linken Seite und große Zahlen der rechten Seite zuordnet. Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass nur wir Menschen so mit Zahlen umgehen und dass wir diesen Umgang erst kulturell lernen müssen. Als jedoch die mentale Zahlenfolge bei Säuglingen und schließlich bei Vögeln gefunden wurde, geriet diese Theorie ins Wanken.

Aber wie breit sind die Zahlenmengen im Tierreich? Haben Insekten das auch? Diese Frage kann durch Experimente mit Honigbienen beantwortet werden. Diese Tiere haben bereits in früheren Experimenten ein hervorragendes mathematisches Gespür bewiesen. Sie können Mengen schätzen, das Konzept der Null verstehen, einfache Rechenaufgaben lösen und Mengen abstrakte Symbole zuweisen.

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Diese drei führen zu Zuckerwasser

Aber haben Honigbienen mentale Zahlenfolgen? Um das herauszufinden, stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Martin Giorfa vom Animal Cognition Research Center in Toulouse, Frankreich, die Bienen vor eine neue Herausforderung. Zuerst brachten die Wissenschaftler ihnen bei, die Zahl Drei mit der Belohnung von frischem Wasser zu assoziieren. Sie stellten diese Zahl als eine Menge identischer Formen dar, zum Beispiel drei Dreiecke oder drei Kreise.

Versuchsaufbau
Versuchsanordnung: 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 Y-förmigen Holzkisten anwenden. Sobald sie die Testbox betraten, konnten sie zwischen zwei Ausgängen für die nächste Route wählen, einer mit einem Drei-Punkte-Symbol und der andere mit einer unterschiedlichen Anzahl von Symbolen. Die meisten Bienen erkannten erfolgreich das Dreifachsymbol und bewegten sich in der Hoffnung auf Zuckerwasser darauf zu.

Baby löse es

Aber wie verstehen Tiere die Drei im Vergleich zu anderen Zahlen? Um dies zu beantworten, haben Wissenschaftler die Holzkiste nachgebaut. Als die Tiere nun einflogen, hatten sie die Wahl zwischen zwei identischen Symbolen. Je nach Runde war dies zweimal ein Symbol oder zweimal ein Fünf-Symbol. Theoretisch spielte es keine Rolle, welchen Ausgang die Tiere wählten.

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Allerdings: In der Box mit einem Symbol wählten 93 % der Bienen das linke Symbol, während in der Box mit fünf Symbolen 79 % von ihnen nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass dies mit der mentalen Rangordnung von Zahlenwerten zusammenhängen könnte: Da die Bienen auf drei Dinge trainiert wurden, erschien es ihnen offenbar sinnvoller, dass die niedrigere Zahl links und die höhere Zahl rechts stand. .

Um diese Interpretation zu testen, wiederholten Giorfa und sein Team das Experiment in abgewandelter Form, indem sie beispielsweise zunächst die Bienen darauf trainierten, das Symbol Eins anstelle des Symbols Drei zu verwenden. Das Ergebnis war aber immer dasselbe: Waren die im zweiten Schritt erlernten identischen Symbole größer als der Vergleichswert, flogen die meisten Bienen nach rechts, waren sie kleiner, flogen sie nach links.

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Die mentale Zahlenreihe in allen Wesen mit Zahlensinn

Das beweist nach Ansicht des Forscherteams, dass Bienen Zahlen auch anhand einer Reihe von mentalen Zahlen sortieren. Biologen erklären, dass die Links-Rechts-Richtung des Zahlensatzes damit zusammenhängen könnte, dass viele Tierarten asymmetrische Gehirnhälften haben. Zum Beispiel haben frühere Experimente an Menschen gezeigt, dass unsere linke Hemisphäre hauptsächlich kleinere Zahlen und die rechte Hemisphäre hauptsächlich größere Zahlen verarbeitet.

aber das ist nicht die ganze Geschichte. Giorfa und Kollegen stellen die Hypothese auf, dass “die mentale Zahlenreihe eine Form der Zahlenrepräsentation ist, die sich in allen neuronalen Systemen mit Zahlensinn entwickelt hat, unabhängig von ihrer neuronalen Komplexität.” Diese Form der Zahlenverarbeitung kann also sehr weit entfernt sein. Breiter und allgemeiner als bisher gedacht.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Links-Rechts-Orientierung im Gegensatz zu dem, was lange angenommen wurde, wahrscheinlich eher biologisch als kulturell 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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