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 Zahlenreihe, wie ein Experiment gezeigt hat. Dementsprechend ordnen Insekten kleine Zahlen räumlich links und große Zahlen rechts zu. Dies deutet darauf hin, dass auch Wirbellose Zahlenmengen mental auf die gleiche Weise verarbeiten wie wir. Anders als lange angenommen, kann es sich bei solchen Zahlenreihen nicht um ein kulturelles Phänomen, sondern um ein interspeziesbiologisches Phänomen handeln.

Ein mentaler Zahlenstrahl ist eine Form der räumlichen Darstellung von Zahlen, die kleine Zahlen der linken Seite und große Zahlen der rechten Seite zuordnet. Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass nur wir Menschen auf diese Weise mit Zahlen umgehen und wir uns die Methode erst kulturell aneignen müssen. Nachdem jedoch mentale Zahlenfolgen bei Neugeborenen und schließlich Vögeln gefunden wurden, geriet die Theorie ins Wanken.

Doch wie verbreitet sind Zahlenreihen in der Tierwelt? Haben Insekten sie auch? Diese Frage kann durch den Versuch mit Honigbienen beantwortet werden. Ihr hervorragendes mathematisches Gespür haben Tiere bereits in früheren Experimenten unter Beweis gestellt. Sie können Mengen auswerten, das Konzept der Null verstehen, einfache Rechenaufgaben lösen und Mengen abstrakte Symbole zuweisen.

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Drei führt zu Zuckersaft

Aber haben Bienen auch mentale Zahlenfolgen? Um das herauszufinden, stellte ein Forscherteam unter der Leitung von Martin Jurf vom Animal Cognition Research Center in Toulouse, Frankreich, Bienen einer neuen Herausforderung. Zuerst brachten die Wissenschaftler ihnen bei, die Zahl Drei mit einer süßen Saftbelohnung zu assoziieren. Sie stellten diese Zahl als eine Reihe identischer Figuren dar, zum Beispiel drei Dreiecke oder drei Kreise.

Versuchsaufbau
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 in speziellen Y-förmigen Holzkisten anwenden. Sobald sie in die Testbox geflogen sind, konnten sie für ihre Reise zwischen zwei Ausgängen wählen: einem mit einem Drei-Punkte-Symbol und einem mit einer unterschiedlichen Anzahl von Symbolen. Die meisten Bienen erkannten erfolgreich das Dreifachsymbol und steuerten in der Hoffnung auf Zuckersaft darauf zu.

Meine Liebe, finde es heraus

Aber wie nehmen Tiere drei im Vergleich zu anderen Zahlen wahr? Um dies zu beantworten, rekonstruierten Wissenschaftler die Holzkiste. Als die Tiere nun ankamen, hatten sie die Wahl zwischen zwei identischen Symbolen. Je nach Runde war es zweimal für ein Symbol oder zweimal für fünf Symbole. Theoretisch war es egal, welchen Ausgang die Tiere wählten.

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Allerdings: In einem Feld mit einem Symbol wählten 93 Prozent der Bienen das linke Symbol, während in einem Feld mit fünf Symbolen 79 Prozent nach rechts flogen. Aber wieso? Die Forscher vermuteten, dass dies mit der mentalen Rangordnung von Zahlenwerten zu tun haben könnte: Da die Bienen auf Dreier trainiert wurden, erschien es ihnen am logischsten, dass die kleinere Zahl links und die größere Zahl rechts stehen sollte. .

Um diese Deutung zu testen, wiederholten Gurfa und ihr Team das Experiment in abgewandelter Form, indem sie den Bienen beispielsweise zunächst beibrachten, das Symbol Eins statt Drei zu verwenden. Das Ergebnis war aber immer dasselbe: Gab es im zweiten Durchlauf mehr identische Symbole als der gelernte Vergleichswert, flogen die meisten Bienen nach rechts, waren es weniger, flogen sie nach links.

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Die mentale Zahlenreihe in allen Wesen mit Zahlensinn

Das beweise, so das Forscherteam, dass Bienen Zahlen auch anhand einer gedanklichen Zahlenfolge organisieren. Die Richtung der Zahlenreihe von links nach rechts könnte darauf zurückzuführen sein, dass viele Tierarten asymmetrische Gehirnhälften haben, erklären Biologen. Frühere Experimente am Menschen zeigten beispielsweise, dass die linke Hemisphäre hauptsächlich kleinere Zahlen verarbeitet, während die rechte Hemisphäre hauptsächlich größere Zahlen verarbeitet.

Aber das ist nicht alles. Gurfa und seine Kollegen vermuten, „dass die mentale Zahlenreihe eine Form der numerischen Repräsentation ist, die sich in allen neuronalen Systemen mit Zahlensinn entwickelt hat, unabhängig von ihrer neuronalen Komplexität.“ Damit dürfte diese Form der Zahlenverarbeitung weit verbreitet und verbreitet sein allgemeiner, als bisher angenommen.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass die Links-Rechts-Orientierung entgegen der lang gehegten Meinung eher biologisch als kulturell bedingt 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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