Рыба в аквариуме (изображение). Фото: © Юттана Джо / stock.adobe.com Рыба в аквариуме (изображение). Фото: © Юттана Джо / stock.adobe.com Close
Цихлиды и скаты могут выполнять простое сложение и вычитание в диапазоне чисел от одного до пяти. Это было показано в недавнем исследовании Боннского университета, которое теперь опубликовано в журнале Scientific Reports. Неизвестно, для чего животным нужны их математические способности.
Предположим, что на столе перед вами лежат монеты. Если число небольшое, вы можете сразу точно сказать, сколько их. Вам даже не придется их считать - достаточно одного взгляда. В этом отношении цихлиды и скаты поразительно похожи на нас: они могут точно определять небольшие количества - и, по-видимому, не считая. Например, их можно научить надежно отличать количество три от количества четыре.
Этот факт известен давно. Однако исследовательская группа под руководством профессора доктора Веры Шлюссель из Института зоологии Боннского университета показала, что оба вида могут даже считать. «Мы научили животных выполнять простые сложения и вычитания, - объясняет Шлюссель. «При этом им приходилось увеличивать или уменьшать начальное значение на единицу».
Синий означает «прибавить один», желтый означает «вычесть один»
Но как узнать у цихлид результат «2+1» или «5-1»? Исследователи использовали метод, который уже успешно использовали другие исследовательские группы для проверки математических способностей пчел: они показали рыбе набор геометрических фигур, например, четыре квадрата. Если эти объекты были окрашены в синий цвет, это означало «добавить единицу» для следующей дискриминации. Желтый, с другой стороны, означал «вычесть единицу».
После показа исходного стимула (например, четырех квадратов) животным показывали две новые картинки - одну с пятью и одну с тремя квадратами. Если они доплывали до нужной картинки (то есть до пяти квадратов в «синей» арифметической задаче), их награждали едой. Если они давали неверный ответ, то уходили с пустыми руками. Со временем они научились связывать синий цвет с увеличением на единицу суммы, показанной в начале, а желтое число с уменьшением.
Но сможет ли рыба применить эти знания для решения новых задач? Действительно ли они усвоили математическое правило, лежащее в основе цветов? «Чтобы проверить это, мы намеренно опустили некоторые расчеты во время обучения», - объясняет Шлюссель. «А именно, 3+1 и 3-1. После фазы обучения животные впервые увидели эти две задачи. Но даже в этих тестах они значительно чаще выбирали правильный ответ». В этом случае рыба выбрала четыре вместо пяти, что указывает на то, что они усвоили не правило «выбирай наибольшую (или наименьшую) представленную сумму», а правило «всегда прибавляй или вычитай единицу».
Вычисления без коры головного мозга
Это достижение удивило самих исследователей - тем более, что в действительности задачи были еще сложнее, чем только что описанные. Рыбам показывали не предметы одинаковой формы (например, четыре квадрата), а комбинацию разных форм. «Четверка», например, может быть представлена маленьким и большим кругом, квадратом и треугольником, тогда как в другом расчете она может быть представлена тремя треугольниками разных размеров и квадратом.
«Таким образом, животные должны были распознавать количество изображенных объектов и в то же время делать вывод о правиле вычисления по их цвету», - говорит Шлюссель.«Они должны были сохранить оба в рабочей памяти, когда исходное изображение было заменено на два изображения-результата. И они должны были выбрать правильный результат впоследствии. В целом, это подвиг, который требует сложных навыков мышления».
Некоторых это может удивить, потому что у рыб нет неокортекса - части мозга, также известной как «кора головного мозга», которая отвечает за сложные когнитивные задачи у млекопитающих. Более того, известно, что ни один из видов рыб не требует особенно хороших численных способностей в дикой природе. Другие виды могут обратить внимание на раздевание своих половых партнеров или на количество яиц в их кладках. «Однако это неизвестно по скатам и цихлидам», - подчеркивает профессор зоологии Боннского университета.
Она также рассматривает результат экспериментов как подтверждение того, что люди склонны недооценивать другие виды, особенно те, которые не принадлежат к нашему ближайшему семейству или млекопитающим в целом. Кроме того, рыбы не особенно милы и не имеют приятного меха или оперения. «Соответственно, они далеко не в нашу пользу - и мало кого беспокоят, когда они умирают в жестокой практике коммерческого рыболовства», - говорит Вера Шлюссель.