Чи можуть тварини здійснювати підрахунки? Ви будете вражені відповіддю!

Щоби краще розуміти світ навколо себе, люди придумали математику. Але нас впродовж століть хвилювало питання, чи вміють рахувати тварини, адже вищі ссавці нерідко проявляють емоції, схожі на наші і здібності до навчання.

Як пише видання Live Science, відчуття кількості, іноді зване "чисельністю", проявляється у цілого ряду видів. Які саме тварини можуть рахувати і розуміти просту математику виданню пояснили науковці.

"Різноманітні види, такі як комахи, молюски, ящірки, птахи та численні ссавці, як на суші, так і в воді, мають здатність розрізняти кількість предметів", - зазначив Майкл Беран, професор психології в Університеті штату Джорджія. Ця навичка надає еволюційну вигоду, адже вона допомагає тваринам знаходити більше їжі. Таким чином, це сприяє їхньому успішному виживанню і, відповідно, передачі "інтелектуальних" генів нащадкам.

Наприклад, наукові дослідження виявили, що бджоли, які збирають мед, орієнтуються за візуальними сигналами, коли прямують до квітів, багатих нектаром. У той же час павуки, що плетуть павутину, здатні стежити за кількістю комах, які потрапляють у їхнє плетиво.

Жаби Тунгара (Physalaemus pustulosus) навіть влаштовують "лічильні" дуелі як частину свого шлюбного ритуалу. Один самець видає заклик до спарювання, який закінчується дивним коротким звуком, а інший самець жаби відповідає йому. Поступово вони нарощують кількість таких звуків, аж поки один із самців не стомиться і не здасться.

Рахують і левиці. Вони зважують свої шанси в бою із конкурентами, підраховуючи кількість рикань, які видає прайд суперників, коли вони зближуються один з одним. Отриману інформацію левиці використовують, щоби ухвалити рішення - атакувати чи відступити.

У 2024 році вчені з'ясували, що чорні ворони можуть точно відтворювати кількість каркань у відповідь на візуальні або слухові подразники. Виявилось, що ці птахи здатні рахувати вголос до чотирьох. Однак, як підкреслив Беран, існує ймовірність, що їхнє розуміння рахунку відрізняється від людського сприйняття цієї навички.

В багатьох тварин існує когнітивний механізм, який вчені називають приблизною числовою системою (АНС), або "відчуттям чисел". Про це повідомив Джоргіо Валлортігара, професор нейробіології в Університеті Тренто, в інтерв'ю для Live Science. Здається, що АНС функціонує завдяки "числовим нейронам", які є нервовими клітинами, що активізуються у відповідь на певні кількісні параметри. "Цікаво, що ми виявили ці нейрони навіть у курчат, які нещодавно вилупилися, що може свідчити про те, що АНС є вродженою здатністю", - зауважив дослідник.

Це "відчуття числа" не працює як лічба на пальцях - воно більше пов'язане зі швидкими порівняннями. Його двома визначальними рисами є ефект відстані та ефект величини. Ефект відстані полягає в тому, що легше розрізняти числа, які відображають більш віддалені значення (наприклад 8 легше відрізнити від 4, ніж від 6). А ефект величини полягає в тому, що легше порівнювати менші числа, ніж більші, навіть якщо різниця однакова. Наприклад, легше порівняти 2 та 4, ніж 12 та 14, сказала Валлортігара.

При цьому АНС дотримується закону Вебера, який каже, що тварини сприймають відмінності в кількостях на основі відносності, а не абсолютних величин, розповіла Live Science Ірен Пепперберг, позаштатний науковий співробітник університету Бостона, яка працювала з математично обдарованим папугою Алексом. Її підопічний Алекс міг розпізнавати та правильно впорядковувати арабські цифри від одного до восьми і навіть додавати два набори предметів, наприклад, крекери чи желе.

Пепперберг і Беран сказали, що здатність оцінювати кількості за допомогою АНС у тварин сильно відрізняється від людської здатності рахувати. Вона має на увазі знання того, що цифра типу "4" означає рівно чотири предмети, незалежно від того, що саме це за предмети - пробки, ключі, кульки, тощо. Справжня лічба, пояснила Пепперберг, також включає вивчення символів, розуміння значення, представленого кожною цифрою, та знання їхнього порядку. Людським дітям потрібні роки навчання, щоб повністю засвоїти ці ідеї, і "тільки небагато не-людей" -- папуга Алекс і два шимпанзе на ім'я Шеба і Ай -- "наблизилися до справжньої лічби", додала дослідниця.

Для багатьох науковців числення сприймається як початковий етап і фундамент математики, але не як сама математика. Таким чином, хоча багато тварин, напевно, володіють елементарними навичками лічби – принаймні, коли йдеться про контроль за змінами в кількості, більшість з них насправді не займається математикою, яка на базовому рівні охоплює арифметичні операції: числа та символи, що використовуються для додавання, віднімання, множення і ділення.

"Формальна арифметика, яку наші діти вивчають у навчальних закладах, є, безумовно, відносно новим культурним досягненням", - підкреслив Валлортигара. Він також зауважив, що деякі традиційні громади, такі як плем'я хімбу в Намібії, досі покладаються на вегетативну нервову систему для оцінювання кількості. З появою сільського господарства та тваринництва людям стало необхідно виконувати більш точні розрахунки, що, ймовірно, сприяло розвитку формальної арифметики.

Однак науковці розробили складні експерименти, щоб продемонструвати, що певні обрані види тварин здатні виконувати прості математичні операції, такі як додавання та віднімання, зазначив Беран. Дослідження показали, що деякі тварини, зокрема африканські сірі папуги, голуби, кілька видів приматів, медоносні бджоли, скати та цихліди, навчилися асоціювати певні кольори або символи з арифметичними діями і виконувати базові обчислення з невеликими цифрами. У ході експериментів ці тварини змогли зрозуміти візуальні сигнали (наприклад, синя крапка, що означає "додати один") і використовувати ці правила для вирішення простих математичних задач. Проте, коли йдеться про складніші обчислення, які включають великі числа, наприклад, 12 + 22 або алгебраїчні рівняння, "тоді можливості не людських тварин у виконанні арифметичних дій значно знижуються", - підкреслив Беран.