Científicos enseñan a las abejas a sumar y restar

Hace unos meses un estudio revelaba que las abejas de miel eran capaces de entender la idea que representa el número cero , una noción que no solo es básica para las matemáticas contemporáneas y en infinidad de avances tecnológicos, sino que también es un concepto que los niños no aprenden hasta los cuatro años, cuando comienzan a comprender que «nada» puede ser una cantidad numérica. De hecho, algunas civilizaciones humanas no llegaron siquiera a desarrollar esta idea.

Ahora, los científicos han querido dar un paso más allá y comprobar si las abejas también son capaces de realizar operaciones aritméticas básicas como la suma y la resta. Y según investigadores australianos y franceses que acaban de publicar sus conclusiones en la revista « Science Advances », pueden.

Resolver problemas de matemáticas requiere un nivel sofisticado de cognición, porque involucra por un lado el manejo de números concretos en el momento y aplicar las reglas aprendidas antes de la suma y la resta; es decir, la memoria a largo plazo para acordarse de las «normas» que rigen las operaciones aritméticas además de aplicarlas a números concretos en el momento . «Necesitas poder mantener las reglas sobre la suma y la resta en tu memoria a largo plazo, mientras manipulas mentalmente un conjunto de números dados en tu memoria a corto plazo», explica Adrian Dyer , profesor asociado de la Universidad RMIT de Melbourne (Australia), que lidera la investigación.

Así, el experimento consistió en enseñar a las abejas a reconocer los colores como representaciones simbólicas para la suma y la resta, para después usar esta información para resolver problemas aritméticos. Scarlett Howard , investigadora de doctorado en el laboratorio de detección digital Bio Inspired (BIDS-Lab) del RMIT, «entrenó» a las abejas en un laberinto en forma de Y . Los insectos recibían una recompensa dulce si escogían el camino correcto y otra amarga si erraban.

Al entrar, se les mostraba un conjunto de elementos que variaban de tamaño entre una y cinco formas. Así mismo, éstas tenían un color azul, que se relacionaba con la suma ; o un color amarillo, cuyo significado era resta . Después de esto se encontraban una bifurcación para elegir entre dos opciones: una incorrecta que mostraba un número de figuras erróneo; y otra que reflejaba la respuesta correcta, con una figura más o menos en función del color que tuviera la imagen inicial. Por ejemplo, si aparecían tres círculos azules en la entrada, la abeja tenía que escoger en la bifurcación el camino que reflejase cuatro puntos (3+1) . La solución correcta se fue cambiando aleatoriamente para que las abejas no escogieran siempre el mismo camino.

Howard se percató de que al principio las abejas tomaban las decisiones al azar. Pero tras entre 4 y 7 horas de aprendizaje y más de 100 pruebas , las abejas captaron que el azul significaba +1 y el amarillo -1, escogiendo cada vez el camino adecuado en la bifurcación. «Nuestra investigación muestra por primera vez que un cerebro tan pequeño como el de las abejas es capaz de realizar operaciones aritméticas simples como sumar y restar un elemento de un grupo», explica Jair García, coautor del estudio. «Hasta hace muy poco se pensaba que para hacer este tipo de operaciones se necesitaban cerebros relativamente grandes. Nuestro resultado abre nuevos campos de investigación sobre la cognición numérica en animales invertebrados, y muy posiblemente sirva de modelo para pensar en nuevas maneras para incorporar interacciones entre la memoria a corto y largo plazo», señala.

No son los primeros animales, aparte del ser humano, capaces de comprender operaciones aritméticas sencillas: algunos primates, aves e incluso arañas pueden sumar y restar . Ahora se suman a la lista las abejas. «Nuestros hallazgos sugieren que la cognición numérica avanzada puede encontrarse mucho más ampliamente en la naturaleza entre animales no humanos de lo que se sospechaba anteriormente», afirma Dyer.

Y esta no sería la única implicación, sino que también podría servir de referencia para aplicarse en tecnología. « Si las matemáticas no requieren un cerebro masivo , también podría haber nuevas formas de incorporar las interacciones de las reglas a largo plazo y la memoria de trabajo en los diseños para mejorar el rápido aprendizaje de nuevos problemas por parte de la inteligencia artificial», sentencia el investigador.

Muchas especies pueden entender la diferencia entre cantidades y usar esto para forrajear, tomar decisiones y resolver problemas. Pero la cognición numérica, como el número exacto y las operaciones aritméticas, requiere un nivel de procesamiento más sofisticado. En palabras de Howard: «Nuestros hallazgos muestran que la comprensión compleja de los símbolos matemáticos como lenguaje es algo que muchos cerebros probablemente pueden lograr , y ayuda a explicar cómo muchas culturas humanas desarrollaron de forma independiente las habilidades numéricas».