Рыбы могут научиться основам арифметики

Сложение и вычитание должны быть трудными для рыб, особенно потому, что у них нет пальцев для счета. Но они могут это делать - хотя и с небольшими числами, как показало новое исследование. Обучив животных использовать синий и желтый цвета в качестве кодов для команд "прибавить один" и "вычесть один" соответственно, исследователи показали, что рыбы способны к простой арифметике.

Чтобы сделать открытие, ученые из Боннского университета взяли за основу схему аналогичного эксперимента, проведенного на пчелах. Они сосредоточились на костных цихлидах (Pseudotropheus zebra) и хрящевых скатах (Potamotrygon motoro), которых лаборатория использует для изучения познания рыб.

На этапе обучения ученые показывали рыбам в аквариуме изображение до пяти квадратов, кругов и треугольников, которые были либо синего, либо желтого цвета. У животных было 5 секунд, чтобы запомнить количество и цвет фигур; затем открывались ворота, и рыба должна была выбрать одну из двух дверей: одну с дополнительной фигурой и другую с меньшим количеством фигур.

Правила были просты: Если фигуры на исходном изображении были синими, направляйтесь к двери с одной дополнительной фигурой; если они были желтыми, идите к двери с одной меньшей фигурой. Выбрав правильную дверь, рыба получала кормовое вознаграждение: гранулы для цихлид и земляных червей, креветок или мидий для скатов.

Только шесть из восьми цихлид и четыре из восьми скатов успешно завершили обучение. Но те, кто прошел тестирование, показали результаты намного выше, чем обычно, сообщают сегодня исследователи в журнале Scientific Reports.

Например, когда животным показывали три синие фигуры, они правильно выбирали дверь с четырьмя синими фигурами, а не с двумя, с точностью более 96% и 82% для скатов и цихлид, соответственно. Вычитание для обоих видов оказалось немного сложнее сложения во всех тестах, что, вероятно, разделяет большинство малышей.

Чтобы убедиться, что животные не просто запомнили шаблоны, исследователи добавили новые тесты, изменяя размер и количество фигур. В одном из тестов рыб, которым были представлены три синие фигуры, попросили выбрать между дверями с четырьмя или пятью фигурами - выбор "плюс один" или "плюс два" вместо обычных "плюс один" или "минус один". Вместо того чтобы просто выбрать большее число, животные последовательно выполняли указание "плюс один", что свидетельствует о том, что они действительно понимали желаемую ассоциацию.

Результаты не так уж удивительны, учитывая, что рыбы и раньше различали относительные величины. Но новое исследование показывает, что у рыб есть другая стратегия работы с небольшими числами, которая позволяет им запоминать и манипулировать конкретными величинами без помощи пальцев для счета, говорит зоолог Вера Шлюссель, возглавлявшая исследование. А поскольку цихлиды и хрящевые скаты в последний раз имели общего предка более 400 миллионов лет назад, исследование позволяет предположить, что этот талант возник на ранних этапах эволюции рыб.

"Меня, конечно, не поразило, что они способны это делать", - говорит Кулум Браун, поведенческий эколог из Университета Маккуори, который не принимал участия в исследовании. "Но то, что они смогли разделить эти две стратегии, было действительно здорово".

Другие животные, включая попугаев и пчел, продемонстрировали подобную способность к работе с числами. Несмотря на отсутствие у них мозговых структур, на которые опираются люди в процессе познания, им удается сравняться с нами в базовых арифметических навыках, отмечает Шлюссель.

"Многие люди думают, что они очень глупые - рыбы в целом", - говорит Шлюссель. "На самом деле у них есть индивидуальность... и они также могут обучаться довольно сложным задачам".

Люди часто используют предполагаемое невежество рыб для оправдания "ужасной" практики коммерческого рыболовства и бездушного содержания домашних животных, добавляет она. Она надеется, что ее работа побудит людей воспринимать рыб как разумных существ, подобных нам, которые заслуживают более уважительного отношения.

"В этом и заключается тенденция - мы, по сути, уничтожаем человеческое высокомерие", - говорит Браун. "Мы думаем, что являемся вершиной эволюции, но это не так".