Les abeilles peuvent soustraire et additionner
Les abeilles européennes (Apis mellifera) sont capables d’effectuer des calculs arithmétiques, des additions et des soustractions, selon de nouvelles recherches. Le minuscule cerveau de l’abeille est doté de capacités de calcul et de mémoire de travail à court terme qui étaient auparavant attribuées au plus grand cerveau de certains vertébrés.
L’étude sur la capacité des animaux à utiliser les nombres est un aspect important des neurosciences, car elle aide les chercheurs à mieux comprendre la relation entre les compétences numériques et le langage dans le cerveau humain.
De nombreuses espèces animales ont besoin d’évaluer la quantité, le concept de « plus ou moins », dans leur vie quotidienne, par exemple lorsqu’elles se nourrissent ou se déplacent en essaims. Les estimations numériques exactes qui résultent de l’addition et de la soustraction sont moins simples, mais elles ont été démontrées chez certaines espèces de vertébrés, en particulier les primates et les perroquets.
Les compétences en mathématiques des invertébrés s’avèrent surprenantes, l’abeille domestique étant un modèle pour l’intelligence des insectes. Les abeilles réagissent bien à un entraînement, elles peuvent apprendre un certain nombre de règles et faire la distinction entre des concepts tels que gauche/droite, haut/bas et d’autres problèmes simples. Et en 2018, Scarlett Howard de l’université RMIT de Melbourne, en Australie, et ses collègues ont révélé que les abeilles domestiques pouvaient saisir le concept du zéro.
Dans cette dernière étude, Howard est revenu sur cette question et elle a utilisé 14 abeilles spécialement formées pour explorer davantage la cognition numérique dans un très petit cerveau.
Avec ses collègues, ils ont démontré que les insectes peuvent apprendre à utiliser le bleu et le jaune comme représentations symboliques pour l’addition et la soustraction. De plus, les abeilles entraînées peuvent utiliser cette arithmétique pour résoudre des problèmes qui ne leur sont pas familiers.
Les abeilles ont été entraînées à entrer dans un simple labyrinthe en forme de Y et à observer un des stimulus qui pouvait être bleu ou jaune, et qui comprenait un certain nombre de formes. Les abeilles ont ensuite volé dans un atrium appelé “chambre de décision” et elles ont choisi entre deux options possibles. Si le stimulus initial était bleu, l’abeille devait choisir l’option qui contenait un élément de moins, signifiant une soustraction. Si le stimulus était jaune, ce qui représentait l’addition, le bon choix avec la récompense de sucre serait représenté avec un motif visuel avec une forme ajoutée.
A partir de l’étude : dispositif expérimental utilisé pour entraîner et tester les abeilles en vol libre sur leur capacité à apprendre l’addition et la soustraction. (Scarlett R. Howard et coll./ Science Advances)
Dans plus de 100 essais, avec 108 modèles différents pour l’addition et 108 modèles pour la soustraction, comprenant de 1 à 5 éléments de quatre formes différentes (carrés, diamants, cercles et triangles), les abeilles ont choisi la bonne option dans 60% à 75% du temps, bien au-dessus du hasard.
Les auteurs concluent que la cognition numérique avancée est présente dans le petit cerveau d’une abeille domestique.
Selon Howard :
Nos résultats montrent que la compréhension complexe des symboles mathématiques en tant que langue est une chose que de nombreux cerveaux peuvent probablement atteindre, et ils nous aident à expliquer combien de cultures humaines ont développé indépendamment des compétences en calcul.
Il serait utile d’examiner la performance des abeilles sur de grandes quantités de nombres pour déterminer si elles peuvent utiliser l’approximation ou l’arithmétique exacte pour résoudre des problèmes mathématiques similaires de grands nombres.
L’étude publiée dans Science Advances : Numerical cognition in honeybees enables addition and subtraction et présentée sur le site de l’université RMIT : Bees have brains for basic maths: study.