Som et matematisk begrep er ideen om null relativt ny i det menneskelige samfunn - og udiskutabelt revolusjonerende. Det er tillatt mennesker å utvikle algebra, kalkulus og kartesiske koordinater; spørsmål om dens egenskaper fortsetter å stimulere til matematisk debatt i dag. Så det kan høres usannsynlig ut at bier - komplekse og samfunnsbaserte insekter for å være sikre, men insekter likevel - ser ut til å ha mestret sitt eget numeriske begrep om intethet.
Til tross for hjerner med sesamfrøstørrelse, har honningbier bevist seg insektverdenens vidunder. Forsker har funnet ut at de kan telle opptil rundt fire, skille abstrakte mønstre og kommunisere steder med andre bier. Nå har australske forskere funnet hva som kan være deres mest imponerende kognitive evne ennå: "null prosessering", eller evnen til å konseptualisere intet som en numerisk verdi som kan sammenlignes med mer håndgripelige mengder som en og to.
Mens tilsynelatende intuitiv, er evnen til å forstå null faktisk ganske sjelden på tvers av arter — og uhørt i virvelløse dyr. I en pressemelding, forfatterne av en artikkel publisert 8. juni i tidsskriftet Science kalte arter med denne evnen en "eliteklubb" som består av arter vi generelt anser som ganske intelligente, inkludert primater, delfiner og papegøyer. Selv mennesker har ikke alltid vært i den klubben: Begrepet null dukket først opp i India rundt 458 e.Kr., og kom ikke inn i Vesten før i 1200, da den italienske matematikeren Fibonacci hadde med seg det og en rekke andre arabiske tall.
Men forskere på dyrekognisjon ved RMIT University of Melbourne, Monash University i Clayton, Australia og Toulouse University i Frankrike hadde en lyst på at honningbier kanskje bare er en av få arter som kan forstå begrepet. Til tross for at de har færre enn en million nevroner i hjernen - sammenlignet med 86 000 millioner i en menneskelig hjerne - anerkjente teamet sitt kognitive potensial.
"Laboratoriet mitt begynte å samle bevis på at bier kunne utføre avanserte kognitive oppgaver, for eksempel verktøybruk, spille 'fotball' - manipulere en ball for å få en belønning - og lære å kode informasjon i menneskelige ansikter, " sier Adrian Dyer, en postdoktorand ved RMIT University of Melbourne og medforfatter på studien. "Vi var klar over at denne dyremodellen var veldig i stand til å lære komplekse ting ... det var rett tid å formalisere et eksperiment for å se om biehjernen kunne behandle begrepet null."
For å teste denne hypotesen lærte teamet først biene begrepene “større enn” og “mindre enn”, som tidligere forskning antydet at biene ville være i stand til. Forskerne regnet med at hvis biene med hell kunne vise at de forsto at null var mindre enn forskjellige positive tall, ville dette demonstrere insektenes forståelse av nulls tallverdi.
For å gjøre dette lokket de først to grupper med 10 bier hver til en vegg der to hvite paneler som inneholdt forskjellige antall svarte former ble vist. De bestemte seg for å lære halvparten av biene "mindre enn" og den andre halvparten "større enn", og bruker matbelønning for å trene biene til å fly mot panelet med henholdsvis færre eller flere former. Når man sammenligner to hvite paneler med positive antall figurer i hver, lærte biene raskt å fly mot den riktige.
Den virkelige utfordringen kom imidlertid da et av panelene ikke inneholdt noen former i det hele tatt. I flere forsøk strømmet ”mindre enn” biene til det tomme panelet, og ”større enn” biene til panelet med former. Til tross for studiens lille prøvestørrelse, trodde forskerne biene viste null prosesseringsevne.
Bienes suksess med null prosessering var mye bedre når det blanke panelet ble sammenlignet med et panel med mange former - si, fire eller fem - enn når det ble sammenlignet med et panel som inneholder færre. Med andre ord, jo lenger sammenligningstallet kom fra null, jo bedre var biene med å bestemme hvilket panel som hadde færre former. Interessant er at dette stemmer overens med resultatene som forskere har funnet hos menneskebarn ved bruk av en lignende eksperimentell design, sier Dyer. Han sier at denne likheten i bienes og menneskers utvikling av null prosesseringsevne antyder at bier og mennesker sannsynligvis konseptualiserer null på analoge måter.
Andre eksperter på erkjennelse av bier, tviler imidlertid på at dette eksperimentet definitivt viser at bier får nullbegrepet. Clint Perry, en stipendiat ved Queen Mary-universitetet i London som har brukt store deler av sin karriere på å studere bie-erkjennelse, sier at det sannsynligvis kan være andre forklaringer på bienes oppførsel som gjør at han "ikke er overbevist" om at biene virkelig forstår forståelsen av begrepet null.
"Den mer tankevekkende forklaringen på resultatene er at biene brukte 'belønningshistorikk' for å løse oppgaven - det vil si hvor ofte hver type stimulus ble belønnet, " sier Perry. Det er mulig at "mindre enn" biene, for eksempel, virkelig lærte at det blanke panelet tjente dem en belønning 100 prosent av tiden, enformet panel 80 prosent av tiden, og så videre. Med andre ord, de spilte ganske enkelt de beste oddsene de kunne med panelene de ble vist, uten nødvendigvis å forstå konseptet.
"Jeg kunne se [bienes nullbehandling] som en mulighet - å kunne telle og kunne vurdere verdien av tall kan gi en adaptiv fordel for å overleve, " sier Perry. “Jeg ser ikke hvorfor [bier] ikke kunne. Men disse eksperimentene bør gjentas og tolkningen verifiseres for å få det. "
Dyer er optimistisk med tanke på gyldigheten av teamets resultater. Han sier også at denne forskningen antyder at evnen til å konseptualisere null kunne være mer vanlig enn vi tror - eldgamle mennesker, postulerer han, sannsynligvis hadde potensiale for null prosessering, kognitivt sett.
"Vi hadde noen menneskelige, gamle kulturer som tilsynelatende ikke noen gang har brukt begrepet null ... men når vi ser på dyrearter, ser vi at hjernen deres er i stand til å behandle denne informasjonen, " sier Dyer. ”Så gamle sivilisasjoner hadde hjerner som med sikkerhet kunne behandle null. Det var bare noe med hvordan kulturen deres ble satt opp; de var ikke så interessert i å tenke på nummersekvenser. ”
En praktisk implikasjon for forskningen ligger i utviklingen av kunstig intelligens; Dyer mener omvendt konstruksjon hvordan hjernen til dyr som bier fungerer, kan hjelpe oss med å forbedre evnene til kunstige sinn. Men det første trinnet er å undersøke hjerneprosessene bak denne evnen.
"Vi er i begynnelsen av å prøve å forstå begrepet null og hvordan hjernen vår kan kode det, " sier han. "Denne studien produserte atferdsdata av høy kvalitet, og fra det kan du gjøre noen slutninger. Men vi vet ikke de eksakte nevrale nettverkene vi spiller - det er fremtidig arbeid vi håper å gjøre. ”
