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Muchos animales comprenden los números a un nivel básico y los usan en el forrajeo, en la formación de cardúmenes, el manejo de los recursos y otras tareas esenciales. Pero operaciones aritméticas más complejas, como la adición y la sustracción, usando símbolos o etiquetas, solo se han demostrado en un número limitado de especies de vertebrados no humanos.

El pasado 6 de febrero, Science Advances publicó una investigación encabezada por Scarlett R. Howard referente a esta cuestión estudiando lo que llaman la numerosidad de las abejas (Apis melifera), es decir, su capacidad numérica (números exactos, símbolos, operaciones aritméticas), así llamada para diferenciarla de la capacidad cuántica (comparación de cantidades, sin números exactos).

En la introducción, los autores se refieren a que la capacidad numérica requiere tanto una memoria de trabajo como otra a largo plazo basada en reglas y dan una lista no exhaustiva de especies con capacidad numérica: cercopitecos verdes, chimpancés, orangutanes, macacos rhesus, un loro gris africano, palomas, niños humanos y arañas. Puede resultar sorprendente la presencia de las arañas en la lista, pero estos artrópodos son capaces de contar números de presas y de notar cuando se añade o se sustrae una. Howard y colaboradores no lo dicen, pero me parece que en la elección de las abejas ha influido el conocimiento de las capacidades numéricas de las arañas. La pregunta implícita es si un animal con del orden de un millón de neuronas en su cerebro tiene capacidades aritméticas complejas y es comparable a un niño, que tiene del orden de 90.000 millones. Y, si así fuese, cómo se estructuran, con tan pocas neuronas, sus memorias de trabajo y a largo plazo.

En el artículo, Howard y colaboradores, dicen que las abejas han demostrado una serie de capacidades como el aprendizaje de un número de reglas y conceptos para resolver problemas del tipo de “arriba/abajo”, “izquierda/derecha” o “más grande/más pequeño” y que también son capaces, con entrenamiento de tipo condicionamiento apetitivo (refuerzo positivo o nada), de realizar tareas de tipo numérico. Experimentos con condicionamiento apetitivo-aversivo (refuerzo positivo o refuerzo negativo) han probado que mejora su capacidad de aprendizaje de tareas perceptualmente difíciles. Esta mejora está relacionada con la atención y la atención es clave en las capacidades de numerosidad y de procesamiento espacial en los humanos. Usando este condicionamiento doble se ha conseguido recientemente que las abejas adquieran las reglas numéricas “mayor que” y “menor que” y las apliquen demostrando una comprensión del cardinal del conjunto vacío, el cero, como un extremo del continuo de los números.

El experimento de los autores se realizó permitiendo a las abejas volar libremente. Se dispuso un laberinto en forma de Y, de modo que una vez dentro, podían elegir la rama de la izquierda o la de la derecha. A la entrada, en vertical, se ponían unos puntos coloreados de azul (caso en que la operación que debían realizar era la adición) o de amarillo (sustracción). En las ramas, dispuestos de la misma manera, había unos puntos que podían ser uno más (si la operación era suma) o uno menos (si era resta) en una y otro número de puntos en la otra, distinto de la solución correcta. En la fase de entrenamiento se disponía una gota azucarada en el brazo con la solución correcta o de una sustancia que no gusta a las abejas, en el otro. La muestra estímulo podía ser de uno, dos o cuatro elementos azules o bien dos, cuatro o cinco amarillos. El color de los elementos fue asignado al azar para cada abeja y en cada ensayo. La muestra con el número tres no fue ensayada en esta fase y se usó solo en la fase experimental, de manera que aparecía a las abejas como un estímulo nuevo.

En la fase experimental no se utilizaron refuerzos y el estímulo fueron tres elementos coloreados, realizándose cuatro pruebas por abeja. En una de adición, la opción incorrecta estaba en el mismo sentido numérico de la correcta; en la otra, en sentido opuesto: En las sustracciones, se procedió del mismo modo. El porcentaje de respuestas correctas osciló entre el 72 y el 64 %, sin diferencias significativas y lejos del azar.

En conclusión, las abejas no solo realizaron complejos procesos que requieren dos niveles de procesamiento de información, a saber, representación de los atributos numéricos y manipulación de esos atributos en la memoria de trabajo; sino que además fueron capaces de realizar las operaciones de adición y sustracción sin que los números estuvieran visualmente presentes. Este paso de una combinación de capacidades de aprendizaje aritmético y simbólico en un animal de cerebro diminuto abre un campo al estudio de las capacidades numéricas de otros animales con esa característica, así como al estudio comparado de esas capacidades en todo el reino animal. Dada la anomalía de las arañas en la lista que dan al principio, el próximo animal a estudiar a este propósito tal vez sería ese.

Abril de 2019

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