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

Von klein bis groß: Bienen ordnen wie Menschen und Vögel Zahlen nach einer gedanklichen Zahlenfolge, wie ein Experiment gezeigt hat. Dementsprechend ordnen Insekten kleine Zahlen räumlich links und große Zahlen rechts zu. Das deutet darauf hin, dass auch Wirbellose Zahlenmengen gedanklich ähnlich verarbeiten wie wir. Anders als lange angenommen, könnten solche Zahlenreihen kein kulturelles Phänomen sein, sondern ein biologisches zwischen den Arten.

Der mentale Zahlenstrahl ist eine Form der räumlichen Zahlendarstellung, die kleine Zahlen mit der linken Seite und große Zahlen mit der rechten Seite verbindet. Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass nur wir Menschen so mit Zahlen umgehen und wir uns die Methode erst kulturell aneignen müssen. Als jedoch mentale Zahlenfolgen bei Neugeborenen und schließlich bei Vögeln gefunden wurden, geriet die Theorie ins Wanken.

Doch wie verbreitet sind Zahlenreihen im Tierreich? Haben Insekten das auch? Diese Frage kann durch Testbienen beantwortet werden. Ihr hervorragendes mathematisches Gespür haben Tiere bereits in früheren Experimenten unter Beweis gestellt. Sie können Mengen berechnen, das Konzept der Null verstehen, einfache Zahlenprobleme lösen und Mengen abstrakte Symbole zuordnen.

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Alle drei führen zu Zuckersaft

Aber haben Bienen auch mentale Zahlenfolgen? Um das herauszufinden, stellte ein Forschungsteam unter der Leitung von Martin Giurfa vom Forschungszentrum für Tierkognition in Toulouse, Frankreich, Bienen vor eine neue Herausforderung. Zuerst trainierten die Wissenschaftler sie darauf, die Zahl Drei mit einer zuckerhaltigen Saftbelohnung in Verbindung zu bringen. Sie stellten diese Zahl als eine Menge identischer Formen dar, zum Beispiel drei Dreiecke oder drei Kreise.

experimentelle Einstellung
Der Versuchsaufbau: 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 auf spezielle Holzkisten in Y-Form anwenden: Nachdem sie in die Testbox gesprungen waren, konnten sie für den weiteren Verlauf zwischen zwei Ausgängen wählen, einem mit Drei-Punkte-Symbol und einem mit einer anderen Anzahl von Symbolen. Die meisten Bienen erkannten erfolgreich das Dreifachsymbol und steuerten in der Hoffnung auf Zuckersaft darauf zu.

Meine Liebe, kläre das

Aber wie nehmen Tiere drei im Vergleich zu anderen Zahlen wahr? Um dies zu beantworten, bauten die Wissenschaftler die Holzkiste nach. 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 würde es keinen Unterschied machen, welchen Ausgang die Tiere wählen.

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Dennoch: In der Ein-Symbol-Box wählten 93 Prozent der Bienen das linke Symbol, während in der Fünf-Symbol-Box 79 Prozent nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass dies mit einer gedanklichen Rangfolge von Zahlenwerten zusammenhängt: Da die Bienen darauf trainiert waren, Dreier zu bilden, erschien es ihnen offenbar sinnvoller, dass links eine kleinere und rechts eine größere Zahl stehen sollte. .

Um diese Interpretation zu testen, wiederholten Giurfa und ihr Team das Experiment in abgewandelter Form, indem sie beispielsweise zunächst die Bienen darauf trainierten, das Eins- statt des Drei-Symbols zu verwenden. Das Ergebnis war aber immer dasselbe: Waren die identischen Symbole auf dem zweiten Weg größer als der gelernte Vergleichswert, flogen die meisten Bienen nach rechts, waren sie kleiner, flogen sie nach links.

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Mentale Ordnung der Zahlen bei allen Wesen mit Zahlensinn

Das beweise, so das Forscherteam, dass Bienen Zahlen auch anhand einer gedanklichen Zahlenfolge ordnen. Die Links-Rechts-Richtung der Zahlenfolge könnte damit zusammenhängen, dass viele Tierarten asymmetrische Gehirnhälften haben, erklären die Biologen. Zum Beispiel haben frühere Experimente am Menschen gezeigt, dass unsere linke Hemisphäre hauptsächlich kleinere Zahlen verarbeitet und die rechte Hemisphäre größere.

Aber das ist noch nicht alles. Giurfa und Kollegen vermuten, „dass die mentale Zahlensequenzierung eine Form der numerischen Repräsentation ist, die sich in allen zahlenerkennenden neuronalen Systemen entwickelt hat, unabhängig von der neuronalen Komplexität.“ Diese Form der Zahlenverarbeitung könnte also weit verbreiteter und allgemeiner sein als bisher angenommen.

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