शहद अंकगणित: मधुमक्खियों द्वारा जोड़ और घटाव

अधिक हमेशा बेहतर मतलब नहीं है। यह वाक्यांश स्पष्ट रूप से किसी प्राणी की मानसिक क्षमताओं के अनुपात का उसके मस्तिष्क के आकार के साथ वर्णन कर सकता है। जानवरों की दुनिया में रिकॉर्ड धारक एक शुक्राणु व्हेल है, जिसके मस्तिष्क का वजन लगभग 9 किलोग्राम है। भूमि जीवों के बीच, इस खिताब ने अपने निपटान में 5 किलो दिमाग वाले भारतीय हाथी को अर्जित किया है। शुतुरमुर्ग का मस्तिष्क उसकी नेत्रगोलक से छोटा होता है और उसका वजन 26 ग्राम होता है। लेकिन पक्षियों की सबसे बुद्धिमान प्रजातियों में से एक - ग्रे तोते का मस्तिष्क - का वजन लगभग 118 ग्राम है, अर्थात, शरीर के कुल वजन का लगभग 22%। मनुष्यों में, मस्तिष्क का वजन औसतन 1.3 किलोग्राम होता है, जबकि यह मनुष्य है जो विकास का मुकुट है। ये आंकड़े स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करते हैं कि मामला मात्रा में नहीं है, बल्कि गुणवत्ता में है, इसलिए बोलने के लिए।

लेकिन क्या होगा यदि प्राणी का मस्तिष्क केवल 0.065 ग्राम वजन का होता है और इसमें 950,000 न्यूरॉन्स होते हैं (तुलना के लिए, मनुष्य के पास लगभग 100 बिलियन हैं)? क्या ऐसा प्राणी बौद्धिक क्षमता दिखा सकता है जो वैज्ञानिकों को आश्चर्यचकित कर सकता है? यहां तक ​​कि वह कर सकता है, और यह प्राणी एक मधुमक्खी है जो अंकगणित के साथ दोस्त है। आज हम मधुमक्खियों की गणितीय क्षमताओं के अध्ययन से खुद को परिचित करेंगे, जो उनके व्यक्तिगत को समझने के लिए नई जानकारी खोलता है, न कि सामूहिक बुद्धिमत्ता। इसके अलावा, वैज्ञानिकों ने बुद्धि के स्तर के साथ मस्तिष्क के वजन और संरचना के बीच संबंधों को बेहतर ढंग से समझना शुरू किया। वैज्ञानिकों ने बिना कैलकुलेटर के मधुमक्खियों की गिनती कैसे की, मधुमक्खियों ने कैसे अच्छा किया और वैज्ञानिकों को क्या पता चला? अनुसंधान समूह की रिपोर्ट में उत्तर का पता लगाएं। चलो चलते हैं।

अध्ययन का आधार

जब कोई कहता है "मधुमक्खियों" और "खुफिया", एक साहचर्य जवाब तुरंत हमारे सिर में उठता है - एक सामूहिक दिमाग। और व्यर्थ में नहीं, क्योंकि रानी मधुमक्खी के नेतृत्व में एक झुंड के अस्तित्व के मामलों में मधु मक्खियों वास्तव में अविश्वसनीय सामंजस्य दिखाती हैं। हम एक मधुमक्खी को अत्यधिक बौद्धिक क्रियाओं में सक्षम व्यक्ति के रूप में विचार करने के लिए उपयोग नहीं करते हैं, उन्हें एक जटिल जैविक जीव का हिस्सा मानना ​​पसंद करते हैं, जो पूरे झुंड है।


इस वीडियो में दिखाया गया है कि कैसे शोधकर्ता बबून के साथ प्रयोग करते हैं, जो "कई / कुछ" (अधिक / कम) की मात्रात्मक अवधारणा की समझ प्रदर्शित करता है।

वैज्ञानिकों ने ध्यान दिया कि फिलहाल कुछ प्रजातियों के जानवर पहले से ही ज्ञात हैं जो किसी भी लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए सरल गणितीय कार्य करने में सक्षम हैं। हालांकि, रिपोर्ट किए गए अधिकांश मामले प्राइमेट थे। हालांकि एक कम विकसित तंत्रिका तंत्र वाले प्राणियों में, समान कौशल देखा गया था। उदाहरण के लिए, मकड़ियों शिकार की मात्रा को समझते हैं, अर्थात, वे अवधारणाओं जैसे जोड़ और घटाव के बारे में जानते हैं।

इस तरह के कौशल की पहचान करने के अलावा, एक महत्वपूर्ण पहलू कार्यों की जागरूकता की समझ है। दूसरे शब्दों में, क्या एक ही मकड़ी समझती है कि उसके पास 3 मक्खियां थीं, उसने एक और एक को पकड़ लिया, और अब उनमें से 4 हैं? कई अध्ययनों में, ग्रे तोते और चिंपांज़ी के अध्ययन को एक कर सकता है, जो कि इसके अलावा और घटाव कौशल के अलावा, एक उपयुक्त आकृति के साथ इस गणितीय कार्रवाई के परिणाम को चिह्नित करने में सक्षम थे। इस प्रकार, ये प्राणी क्या हो रहा है की एक समझ दिखाते हैं।

हनी मधुमक्खियां इन कौशलों को सीखने के लिए महान हैं क्योंकि उन्होंने "ऊपर / नीचे", "बाएं / दाएं", "समान / अलग", "बड़ी / छोटी" श्रेणियों से समस्याओं को हल करने के लिए कुछ कार्यों को सीखने और याद रखने की क्षमता का प्रदर्शन किया है। आदि यह ध्यान देने योग्य है कि प्रयोगशाला स्थितियों में मधुमक्खियों में सीखने और याद रखने की प्रक्रिया बहुत अधिक प्रभावी और तेज़ है यदि "इनाम / सजा" की रणनीति लागू की जाती है, जो कि व्यक्तिगत पंजों में ध्यान की उपस्थिति और निश्चित रूप से दीर्घकालिक स्मृति को इंगित करती है।


यहां आप शहद मधुमक्खी के मस्तिष्क के एक एटलस पा सकते हैं।

यह अध्ययन पूर्वोक्त रणनीति का उपयोग करके नियंत्रित स्थितियों के तहत, मधुमक्खियों के अलावा और घटाव की गणितीय क्षमताओं के अधिक विस्तृत विचार के उद्देश्य से है। हम इस बात पर विचार करेंगे कि प्रयोग नीचे कैसे व्यवस्थित किया गया है।

एक प्रयोग

परीक्षण के विषय 14 मधुमक्खी थे, जिन्हें पहचान के लिए रंगीन रेखाओं के साथ चिह्नित किया गया था। प्रयोग के मुख्य तत्वों को "वाई" के रूप में एक भूलभुलैया कहा जा सकता है, दृश्य उत्तेजनाओं के रंग अंतर (टिप्स) और मधुमक्खियों की स्वतंत्र रूप से उड़ान भरने की क्षमता।


प्रयोगात्मक भूलभुलैया "वाई" की योजना।

और अब क्रम में। मधुमक्खियों को निर्णय लेने वाले डिब्बे के प्रवेश द्वार से उड़ान भरने के लिए प्रशिक्षित किया गया था, जहां उनके सामने पीले या नीले तत्वों से युक्त एक नमूना है। यदि वे नीले हैं, तो आपको 1 तत्व जोड़ने की जरूरत है, अगर पीला - घटाना। दूसरे शब्दों में, मधुमक्खी इसके सामने 3 पीले वर्गों को देखती है (जैसा कि ऊपर चित्र में है), जिसका अर्थ है 1 घटाना। सही निर्णय लेने के बाद, मधुमक्खी को पोल पर उतरना चाहिए, जिसके ऊपर सरल पहेली का हल 3-1 = 2, यानी दो पीले वर्गों के साथ चित्रित किया गया है। यदि नमूना नीला है, तो आपको 1 तत्व (2 + 1 = 3) जोड़ने और क्रियाओं का एक ही क्रम करने की आवश्यकता है।

उत्तर (सत्य और असत्य) निर्णय क्षेत्र के मध्य से 15 सेमी की दूरी पर स्थित हैं। सही उत्तर के लिए, 50% सुक्रोज समाधान के 10 μl के रूप में एक इनाम प्रदान किया जाता है। गलत उत्तर के लिए - 60 मिमी क्विनिन समाधान (यह स्वाद में बहुत कड़वा होता है, जो मधुमक्खियों को स्वाभाविक रूप से पसंद नहीं है)। मधुमक्खी के एक या दूसरे ध्रुव पर उतरने के बाद, बाद वाले को 20% अल्कोहल से साफ किया गया था और मधुमक्खियों के किसी भी निशान को पूरी तरह से खत्म करने के लिए एक नए में बदल दिया गया था, जो या तो अतिरिक्त संकेत हो सकता है या मधुमक्खियों को भ्रमित कर सकता है।

एक और बात पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है: यदि मधुमक्खी ने गलत उत्तर दिया और कड़वा कुनैन प्राप्त किया, तो उसे सुक्रोज समाधान के सही उत्तर के तहत पर्च में स्वतंत्र रूप से उड़ने का अवसर दिया गया। यह प्रेरणा बनाए रखने के लिए किया गया था। इसके अलावा, प्रयोग किए गए जब सुक्रोज और कुनैन को साधारण पानी की बूंदों के साथ बदल दिया गया, जिससे प्रोत्साहन और सजा हुई।


दृश्य उत्तेजनाओं (कार्यों और समाधान) के सभी प्रकार: घटाव के लिए 108 और इसके अलावा 108।

दृश्य उत्तेजनाओं (वर्गों, rhombuses, हलकों और त्रिकोण) को एक ग्रे पृष्ठभूमि 6x6 सेमी पर चित्रित किया गया था और 80 μl की मोटाई के साथ एक टुकड़े टुकड़े के साथ कवर किया गया था। रंगों (पीला और नीला) को मधुमक्खियों की दृष्टि के अनुसार चुना गया था।

दृश्य उत्तेजनाओं के लिए 216 विकल्पों के संभावित संयोजनों की इतनी बड़ी संख्या वैज्ञानिकों की इच्छा के कारण है कि मधुमक्खी समस्याओं को हल करने की प्रक्रिया में साहचर्य सोच का उपयोग नहीं करेंगे। यही है, हर बार उन्हें नए प्रोत्साहन प्राप्त होंगे।

30 और 60 मिनट की कई प्रशिक्षण अवधि के लिए, मधुमक्खियों को भूलभुलैया के प्रवेश द्वार, निर्णय लेने वाले डिब्बे के प्रवेश द्वार और पर्च, जहां सुक्रोज और कुनैन रखा जाएगा, के लिए प्रशिक्षित किया गया था। कुल मिलाकर, प्रत्येक मधुमक्खी ने 100 यात्राओं का खर्च किया (कुल मिलाकर घटाव और जोड़ के कार्यों के लिए, यादृच्छिक क्रम में किया गया)।

इसके अलावा समस्याओं में, संख्या 1,2 और 4 का उपयोग किया गया था, अर्थात्, गलत उत्तर 1, 2, 3, 4 और 5 थे, और सही वाले 2, 3, 5 (यानी 1 + 1, 2 + 1 और 4+ थे) 1)। घटाव कार्यों की संख्या 2, 4 और 5 थी। सही उत्तर 1, 3, और 4 थे, और गलत वाले 1, 2, 3, 4 और 5 थे। अंतिम परीक्षणों में एक तरह के नवाचार के रूप में सेवा करने के लिए प्रशिक्षण दृष्टिकोण के दौरान नंबर 3 का उपयोग नहीं किया गया था। ।

मुख्य (अंतिम) प्रयोगों के दौरान, मधुमक्खियों को 10 कार्यों के 4 परीक्षण करने पड़े। प्रोत्साहन (सूक्रोज) और बिना सजा (क्विनिन) के 10 और कार्य भी थे, और एक मधुमक्खी के लिए एक प्रेरणा के रूप में साधारण पानी (10 μl) का उपयोग करना। सभी परीक्षण यादृच्छिक क्रम में किए गए थे।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि सही उत्तर की स्थिति और गलत एक ऐसी थी कि मधुमक्खियों ने एक ही मार्ग (ऊपर आरेख) का पालन नहीं किया। उदाहरण के लिए, एक पंक्ति में दो परीक्षणों में बाईं ओर, सही उत्तर हो सकते हैं, सही और गलत, या एक पंक्ति में दो गलत। इसके अलावा, कार्यों में नंबर 3 के साथ कार्य थे, जो प्रशिक्षण परीक्षणों के दौरान प्रस्तुत नहीं किया गया था।

प्रयोग के परिणाम


प्रशिक्षण और अंतिम परीक्षणों के परिणामों के रेखांकन।

पहले से ही प्रशिक्षण चरण (100 प्रयास) में, सही उत्तरों की संख्या में वृद्धि को घटाव और जोड़ समस्याओं दोनों में नोट किया गया था। आपको याद दिला दें कि प्रशिक्षण के दौरान, प्रोत्साहन / दंड की रणनीति का इस्तेमाल किया गया था, जिसने मधुमक्खियों की सीखने की क्षमता में तेजी लाने में योगदान दिया (यह दर्दपूर्वक चीनी से प्यार करता है और कुनैन पसंद नहीं करता है)। ग्राफ ए के ऊपर, हम प्रशिक्षण दृष्टिकोण (z = 8.14, P <0.001) की संख्या के साथ सही उत्तरों की एक सुंदर वृद्धि वक्र देखते हैं। धराशायी क्षैतिज रेखा (0.5 के स्तर पर) यादृच्छिक सही उत्तरों को अलग करती है। मधुमक्खियों की सीखने की क्षमता के विकास का बहुत कार्य (14 परीक्षण किए गए व्यक्ति) एक सामान्य रेखीय मिश्रित मॉडल के माध्यम से किया गया था। ग्राफ पर काले बिंदु विश्वास अंतराल (बैंगनी क्षेत्र) के अनुसार सही उत्तरों का औसत मूल्य () 95%) हैं।

वैज्ञानिकों ने यह भी ध्यान दिया कि उन्होंने विभिन्न व्यक्तियों के बीच सीखने की गति में अंतर देखा। यह दृश्य उत्तेजनाओं (कार्यों और उत्तरों) की धारणा की व्यक्तिगत प्रकृति और प्रोत्साहन / सजा (सूक्रोज / कुनैन) के लिए व्यक्तिगत संवेदनशीलता का संकेत दे सकता है।

परीक्षणों के लिए चार विकल्प निम्नानुसार वर्णित किए जा सकते हैं:

• इसके अलावा। उत्तर सही होने पर उसी तरफ गलत है। कार्य - 3, सत्य - 4, गलत - 5।
• इसके अलावा। दाईं ओर से विपरीत दिशा में गलत उत्तर। कार्य - 3, सत्य - 4, गलत - 5।
• घटाव। उत्तर सही होने पर उसी तरफ गलत है। कार्य - 3, सत्य - 2, गलत - 1।
• घटाव। दाईं ओर से विपरीत दिशा में गलत उत्तर। कार्य - 3, सत्य - 2, गलत - 4।

सभी 4 परीक्षणों के दौरान सही उत्तरों की डिग्री सामान्य अवसर के लिए जिम्मेदार होने के लिए पर्याप्त थी।

सही और गलत उत्तरों के साथ समस्याओं के अलावा, एक तरफ, मधुमक्खियों ने 72.1 cases 3.20% मामलों (z = 5.05, P <0.001) में सही उत्तर (संख्या 4) को चुना। इसके अलावा, जब सही और गलत उत्तर हमेशा अलग-अलग पक्षों से होते थे, तो मधुमक्खियों ने 67.9 69 2.69% मामलों (z = 5.05, P <0.001) में सही उत्तर दिया।

एक ओर, सही और गलत उत्तरों के साथ घटाव की समस्याओं के परिणाम भी बहुत अच्छे स्तर पर थे और 63.6 z 2.89% (z = 3.17, P = 0.002) की राशि थी, और सही और गलत उत्तरों की व्यवस्था करते समय, हमेशा विभिन्न पक्षों पर - 67.9 ± 3.66% (z = 4.13, पी <0.001)। इन आंकड़ों को परिणाम B के ग्राफ में प्रस्तुत किया गया है।

सभी 4 प्रकार के परीक्षणों के संकेतकों की तुलना करते हुए, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि मधुमक्खियां उनके साथ एक ही स्तर पर सामना करती हैं, अर्थात, सही / गलत उत्तरों की दिशा या स्वयं कार्य (घटाव या जोड़) सीखने के संकेतकों और कार्यों के सही निष्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाती है।

अध्ययन के साथ अधिक विस्तृत परिचित के लिए, मैं दृढ़ता से अनुशंसा करता हूं कि आप वैज्ञानिकों की रिपोर्ट और इसके लिए अतिरिक्त सामग्रियों को देखें।

उपसंहार

पहली नज़र में, ऐसे प्रयोग अजीब और हास्यास्पद भी लगते हैं, लेकिन वे अपनी जानकारी सामग्री को नहीं खोते हैं। व्यक्तिगत रूप से, मैं इस तरह के प्रयोगों के संचालन के उद्देश्य से नहीं बल्कि उनके आचरण के तरीके से और अधिक हैरान हूं। शोधकर्ताओं ने जो किया, उसके निर्माण के बारे में सोचने के लिए आपके पास बहुत सी कल्पना की जरूरत है।

अपने स्वयं के काम के निष्कर्ष में, वैज्ञानिक एक मनोरंजक अवलोकन पर स्पर्श करते हैं। सबसे पहले, मानव युवा बच्चों (नर्सरी) को भाषा और संख्याओं के मौखिक समकक्षों के ज्ञान के बिना जोड़ और घटाव के लिए सरल अंकगणितीय कार्यों का प्रदर्शन करते समय काफी उच्च परिणाम प्रदर्शित करने में सक्षम हैं। एक और भी दिलचस्प उदाहरण दक्षिण अमेरिका के मुंडुरुकु भारतीय हैं, जिनकी भाषा में बड़ी संख्या के मौखिक समकक्षों का अभाव है। मुंडुरुकु साधारण अंकगणित के साथ 5 तक की संख्या के साथ एक अच्छा काम करता है, लेकिन बड़ी संख्या के साथ समस्याओं में कठिनाइयों का अनुभव करता है। हालांकि, एक ही समय में वे सन्निकटन (सन्निकटन) का उपयोग करने में सक्षम होते हैं और उनकी गणना में अपेक्षाकृत सटीक परिणाम प्राप्त करते हैं।

वैज्ञानिकों द्वारा किए गए शोध के साथ इस तरह की टिप्पणियों से इस तथ्य की पुष्टि होती है कि संख्या की भाषा और प्रारंभिक गहन ज्ञान और समझ इसके अतिरिक्त और घटाव के सरल कार्यों के लिए आवश्यक तत्व नहीं हैं। भविष्य में, मधुमक्खी अंकगणित शोधकर्ता अपने विषयों के कार्यों को जटिल बनाने जा रहे हैं, 1 ... 5 की संख्यात्मक सीमा से परे जा रहे हैं और बड़ी संख्या में जोड़ रहे हैं।

न तो मस्तिष्क का आकार, और न ही प्राणियों की सामाजिक आदतें छोटी संख्या के सफल संचालन के लिए मूलभूत मानदंड हैं। चिंपांज़ी, ग्रे तोते, मकड़ियों, और अब भी मधुमक्खियों एक प्रमुख उदाहरण हैं।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद, जिज्ञासु बने रहें और एक अच्छा काम करने का सप्ताह है, दोस्तों।

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