蜜蜂：自然界的数学wh绕。 SR霍华德, 作者提供
蜜蜂在数学方面相当擅长-至少就昆虫而言。 例如，我们已经知道，它们最多可以计数四个，甚至 了解零的概念.
但是在一项新研究中 今天发表在《实验生物学杂志》上，我们证明蜜蜂也可以理解大于4的数字-只要我们在他们学习时提供正确和错误回答的反馈即可。
即使是我们自己的大脑也不太善于应对 大于四的数字。 虽然我们可以毫不费力地估计最多四个项目，但是处理大量项目需要更多的精力。 因此，为什么当被要求数数时，一个幼儿有时会 回答“ 1，2，3，4等”!
如果您不相信我，请尝试以下测试。 代表1-4星的各种颜色分组易于快速而准确地计数。 但是，如果我们尝试通过忽略颜色来一次估算所有恒星的数量，则需要更多的注意力，即使如此，我们的精度也往往会更差。
对于1-4范围内的各种元素（以不同的颜色表示），我们非常有效地处理了确切的数字。 但是，如果我们尝试通过忽略颜色来一次估计所有恒星的数量，则需要付出更多的认知努力。
这种效果并非人类独有。 鱼，例如，还显示了准确区分数量的阈值4。
一种可以解释这一点的理论是，最多计数四个根本就算不上什么。 可能是许多动物的大脑天生就可以识别多达四个项目的组，而超出此数目的动物需要进行适当的计数（对存在的物体数量进行顺序计数的过程）。
通过比较不同动物在各种数字处理任务中的表现，我们可以更好地了解大脑大小和结构的差异如何实现数字处理。 例如，以前已经证明蜜蜂能够计数和区分 最多四个数字，但不能超越。 我们想知道为什么有四个限制—以及它们是否可以进一步发展。
最佳蜜蜂表现
蜜蜂出奇地擅长数学。 我们最近发现蜜蜂可以学习 将特定符号与特定数量关联，就像我们使用数字表示数字的方式一样。
如果选择正确的关联得到甜蜜的奖励，而选择错误的组合得到苦涩的液体，蜜蜂就会学会完成这类艰巨的任务。 因此，如果我们将蜜蜂推到四个门槛之上，我们就知道成功将取决于我们以正确的方式提出正确的问题，并向蜜蜂提供有用的反馈。
我们训练了两组不同的蜜蜂来执行一项任务，其中为他们提供了两种不同模式的选择，每种模式包含不同数量的形状。 他们可以从选择四个形状的组中获得奖励，而不是其他多达十个的形状。
我们使用了两种不同的训练策略。 十只蜜蜂中的一组只对正确选择（选择数量为四）获得奖励，而对错误选择则没有任何奖励。 第二组12蜜蜂因采摘了四只蜜蜂而获得了含糖的奖励，如果他们犯了错，则会得到一种苦味的物质。
在测试中，蜜蜂飞回Y形迷宫中做出选择，然后返回蜂巢分享分享的甜蜜奖励。
用一只蜜蜂进行的每个实验持续约四个小时，到那时每个蜜蜂都做出了50个选择。
蜜蜂经过单独训练并在Y型迷宫中进行测试，在正确刺激之前，在杆子上会出现糖奖励。 作者提供
仅获得丰厚报酬的小组无法成功地区分四个以上的数字。 但是第二组可靠地将四个项目组与其他包含较高编号的组区分开。
因此，蜜蜂学习更高数量歧视的能力不仅取决于其先天能力，而且还取决于这样做的风险和回报。
可以区分的四个或五个元素显示的鸟瞰图。 插页显示了我们通常如何看到这些图像。
我们的结果对理解动物的大脑如何进化为数字具有重要意义。 尽管被600百万年的进化分开，无脊椎动物（如蜜蜂）和脊椎动物（如人类和鱼类）似乎都具有共同的阈值，可以准确，快速地处理少量动物。 这表明我们的大脑如何处理数量问题背后可能存在一些共同原则。
我们新研究的证据表明，如果以正确的方式提出问题和训练，蜜蜂可以学会处理更多的数字。 这些结果表明，各种规模的动物大脑都具有难以置信的灵活性，可以学习成为数学明星。
作者简介
阿德里安·戴尔（Adrian Dyer）， 副教授， 皇家墨尔本理工大学; 贾尔·加西亚（Jair Garcia）， 研究员， 皇家墨尔本理工大学及 斯嘉丽霍华德， 博士后研究员， 图卢兹第三大学-Paul Sabatier
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