Matematyczne zdolności wron. Potrafią liczyć własne zawołania

Krukowate mają reputacją inteligentnych ptaków i właśnie potwierdziły ją po raz kolejny. Niemieccy naukowcy nauczyli czarnowrony wydawać określoną liczbę odgłosów w odpowiedzi na bodźce wizualne lub dźwiękowe. Badacze podkreślają, że taka umiejętność wiąże się z planowaniem z wyprzedzeniem.

Krukowate są jednymi z najbardziej inteligentnych przedstawicieli ptasiego świata. Znane są ze swoich zdolności do uczenia się. W badaniach prowadzanych na przestrzeni ostatnich lat udowodniono, że potrafią tworzyć narzędzia, a nawet rozumieją abstrakcyjne koncepcje.

W nowych eksperymentach badacze z Uniwersytetu w Tybindze pokazali, że czarnowrony nazywane też wronami czarnymi (Corvus corone) potrafią liczyć, i to na głos. Uczeni nauczyli je wydawać określoną i zamierzoną liczbę zawołań w odpowiedzi na sygnały wizualne i słuchowe. Takiego specyficznego przejawu umiejętności liczenia nie zaobserwowano jeszcze u żadnego gatunku innego niż człowiek.

Wyniki oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Science" (DOI: 10.1126/science.adl0984).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Wydaje się, że wrony mają pewne zdolności matematyczne. Ale to nie wszystko. - Ponadto mają bardzo dobrą kontrolę nad głosem - mówi Andreas Niedera z Instytutu Neurobiologii Uniwersytetu w Tybindze. Badacz wraz ze swoim zespołem przeprowadził eksperymenty behawioralne z trzema czarnowronami.

Ptaki otrzymały następujące zadanie: Widząc wybrane cyfry arabskie lub słysząc określone dźwięki, musiały wydać od jednego do czterech zawołań, w zależności od wskazówek wizualnych lub dźwiękowych, a następnie zakończyć sekwencję dziobiąc w Enter.

Ptaki z uniwersyteckiej hodowli były już wcześniej nauczone wydawać odgłosy na komendę. W ciągu kilku miesięcy ptaki nauczono kojarzyć sygnały wizualne pojawiające się na ekranie z liczbą odgłosów, które miały wydać. Później zapoznano je także z sygnałami słuchowymi, z których każdy był powiązany z odrębną liczbą.

Bodźcie wizualne były przedstawiane w postaci cyfr arabskich. Z kolei dźwięk gitary sygnalizował, że ptak powinien wykonać jedno zawołanie, a dźwięk bębna trzy. Czarnowrony, które wydawały prawidłową liczbę zawołań nagradzano owadem – mącznikiem młynarkiem, który jest przysmakiem tych ptaków.

- Wszystkim trzem ptakom to się udało. Potrafiły policzyć swoje odgłosy – mówi Nieder. W większości przypadków ptaki odpowiadały dobrze, co wykracza poza przypadek. Czas reakcji pomiędzy prezentacją bodźca a wydaniem pierwszego wezwania był stosunkowo długi i wydłużał się wraz ze wzrostem liczby oczekiwanych przez badaczy zawołań. Na długość opóźnienia nie miał wpływu charakter bodźca. Niezależnie czy bodziec był wzrokowy czy słuchowy, czas pierwszego zawołania był podobny.

To sugeruje, że ptaki zastanawiały się jeszcze przed otwarciem dziobów, jaką liczbę zawołań muszą wykonać, by otrzymać smakołyk. - Dłuższy czas reakcji sugeruje, że ptaki musiały pomyśleć, zorganizować i zakodować sygnał elektryczny z mózgu do mięśni, aby zacząć nawoływać. Opóźnienie jest zgodne z planowaniem mentalnym – podkreśla John Marzluff z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, który nie brał udziału w tym badaniu. Zauważa też, że ludzie robią prawie to samo, gdy zadaje im się pytanie wymagające odpowiedzi dłuższej niż jedno słowo.

W setkach prób ptaki wydawały wymaganą liczbę zawołań. Jednak zdarzały im się błędy, zwykle po przeprowadzeniu wielu prób i gdy docelowa liczba wynosiła trzy lub cztery. - Nasze ptaki uwielbiają numer jeden i bardzo nie lubią czwórki – mówi Diana Liao, współautorka publikacji. Ta niechęć była tak duża, że czasem odmawiały wydania żadnego dźwięku, po prostu dziobały w ekran, aby zakończyć proces.

- Wskazuje to, że na podstawie przedstawionych im informacji ptaki tworzą abstrakcyjną koncepcję liczbową, której używają do planowania swoich wokalizacji jeszcze przed wydaniem pierwszych odgłosów – wyjaśnia Nieder.

Co więcej, badacze ustalili, że na podstawie właściwości akustycznych pierwszego zawołania w sekwencji, mogli przewidzieć, ile odgłosów wyda z siebie ptak, a każda wokalizacja w sekwencji miała cechy akustyczne specyficzne dla jej miejsca w tej sekwencji.

Naukowcy podkreślają, że zdolność do wydawania określonej liczby wokalizacji wymaga wysoko rozwiniętego połączenia kompetencji numerycznych i kontroli głosu. "Nie wiadomo jeszcze, czy taka zdolność występuje u zwierząt innych niż ludzie. Pokazujemy, że czarnowrony mogą elastycznie wydawać od jednego do czterech odgłosów w odpowiedzi na sygnały powiązane z wartościami liczbowymi" - napisali badacze w publikacji.

Ludzie używają mowy do liczenia i przekazywania uzyskanych wyników. Jest to umiejętność, której wszyscy uczymy się w dzieciństwie. Opanowanie konkretnych liczb związanych z określoną ilością może zająć trochę czasu. Ale dzieci mogą czasami używać losowych liczb. Zamiast liczyć "jeden, dwa, trzy", mogą mówić "jeden, jeden, cztery" lub "trzy, dziesięć, jeden". Liczba wokalizacji jest prawidłowa, ale same słowa są pomieszane.

Badanie dodatkowo potwierdza tezę, że niektóre ptaki wykorzystują liczbę wokalizacji do przekazywania informacji, takich jak obecność drapieżników i ilość pożywienia. Naukowcy twierdzą też, że zdolności wokalne wron do liczenia są podobne do umiejętności małych dzieci i mogą być "ewolucyjnym prekursorem" prawdziwego liczenia.

- Teraz wiemy, że kompetencje liczbowe, niegdyś uważane za cechę charakterystyczną ludzkiej inteligencji, nie są tylko cechą ludzką – mówi Marzluff. Tego typu badania otwierają drzwi do zrozumienia mechanizmów neuronowych związanych ze zdolnościami matematycznymi oraz unikalnych aspektów rozumienia liczb przez człowieka. Mają nawet implikacje dla badań zaburzeń poznawczych związanych z liczbami, takich jak dyskalkulia.

Twórz treści i zarabiaj na ich publikacji. Dołącz do WP Kreatora