När fiskar ser dykare, kan de räkna ut exakt hur många ni är – och justera sin beräkning om fler dykare går med eller lämnar gruppen?
Stingrockor och ciklider är kapabla till huvudräkning, har forskare vid universitetet i Bonn i Tyskland precis upptäckt. I en ny studie visade fisken sig kunna utföra enkel addition och subtraktion i talintervallet ett till fem – men vad forskarna ännu inte har förstått är hur denna matematiska förmåga skulle hjälpa dem i det vilda.
Djur var redan kända för att kunna upptäcka små mängder föremål på samma sätt som människor kan räkna ut ett litet antal mynt med en blick, och sting rays och ciklider har tränats för att tillförlitligt skilja mängder av tre från kvantiteter av fyra – men Nytt är upptäckten att fisken också kan utföra beräkningar.
"Vi tränade djuren att utföra enkla additioner och subtraktioner", säger professor Dr Vera Schluessel från universitetets Institute of Zoology. "På detta sätt var de tvungna att öka eller minska ett initialt värde med ett."
Experimenten involverade sötvattenspåfågelöga sting rays (Potamotrygon motoro) och zebra mbuna ciklider (Pseudotropheus zebra) och antog en metod som användes tidigare för att avgöra om bin kunde beräkna.
Fiskarna visades grindar markerade med en samling geometriska former, till exempel fyra rutor. Om formerna var blå betydde det "lägg till en", om gul "subtrahera en".
Fiskarna visades sedan en andra grind i form av två nya bilder – en med fem och en med tre rutor. Om de simmade till rätt bild (som till de fem rutorna i den "blåa" räkneuppgiften) belönades de med mat, men de gick därifrån utan mat om de gav fel svar.
Medvetet utelämnat
Fisken lärde sig med tiden att associera blått med en ökning på ett i mängden som visas i början och gult med en minskning – men frågan var då om de hade internaliserat den matematiska regeln bakom färgen så att de kunde tillämpa den på nya uppgifter.
”För att kontrollera detta har vi medvetet utelämnat några beräkningar under utbildning, nämligen 3+1 och 3-1”, sa prof. Schluessel. ”Efter inlärningsfasen fick djuren se dessa två uppgifter för första gången. Men även i dessa tester valde de betydligt ofta rätt svar.”
Detta gällde även när de var tvungna att välja mellan att välja fyra eller fem objekt efter att ha visat en blå 3 - två utfall som båda var större än det initiala värdet. Fisken valde fyra framför fem, vilket indikerar att de hade lärt sig regeln "alltid addera eller subtrahera en" snarare än "välj den största (eller minsta) mängden som presenteras".
Denna prestation överraskade forskarna, särskilt med tanke på att de hade komplicerat uppgifterna genom att använda kombinationer av olika former som cirklar, kvadrater och trianglar i olika storlekar.
"Så djuren var tvungna att känna igen antalet avbildade föremål och samtidigt härleda räkneregeln från deras färg", sa prof Schluessel. ”De var tvungna att ha båda i arbetsminnet när originalbilden byttes ut mot de två resultatbilderna. Och de fick bestämma sig för rätt resultat efteråt. Sammantaget är det en bedrift som kräver komplexa tankeförmåga."
Knacket
Inte varje enskild fisk var bra på matematik (3 av 8 sting rays och 6 av 8 ciklider var det) men de strålar som hade förmågan var korrekta 94% av gångerna för addition och 89% för subtraktion.
Båda arterna fann addition lättare att lära sig än subtraktion, och i allmänhet var ciklider snabbare inlärning, även om detta kan ha varit för att de hade deltagit i tidigare kognitionsexperiment.
Fiskar saknar hjärnbark, den del av ett däggdjurs hjärna som ansvarar för komplexa kognitiva uppgifter, och varken strålar eller ciklider är kända för att kräva goda numeriska förmågor i det vilda, men forskarna ser experimenten som ytterligare bevis på att människor tenderar att underskatta andra arter , särskilt icke-däggdjur.
"De är ganska långt nere till vår fördel - och är föga oroande när de dör i den kommersiella fiskeindustrins brutala metoder," sade prof Schluessel. Studien publiceras i Vetenskapliga rapporter.
