آیا حیوانات می‌توانند «بشمارند»؟
بسیاری از حیوانات قادر به درک مفهوم «مقدار» هستند، اما شمارش کردن یا انجام دادن ریاضی به روش انسان‌ها برای آن‌ها ممکن نیست.
فرادید| ایده‌ی حیوانی که بتواند شمارش کند یا ریاضی انجام دهد، شاید شبیه یک خبر جنجالی به‌نظر برسد که به‌سرعت در شبکه‌های اجتماعی پخش می‌شود، اما جالب است که بدانید درک «مقدار» در گونه‌های شگفت‌انگیزی از حیوانات دیده می‌شود.
به گزارش فرادید، مایکل بِران، استاد روان‌شناسی دانشگاه ایالتی جورجیا می‌گوید: «بسیاری از گونه‌ها از جمله حشرات، نرم‌تنان، مارمولک‌ها، پرندگان و انواع مختلف پستانداران (چه زمینی، چه دریایی) قادر به تمایز بین مقادیر چیزها هستند.» این توانایی از دید تکاملی به حیوانات کمک می‌کند غذای بیشتری پیدا کنند و در نتیجه زنده بمانند و ژن‌هایشان را منتقل کنند.
برای نمونه، پژوهش‌ها نشان داده‌اند که زنبورهای عسل هنگام پرواز به سوی گل‌های پر از شهد، نشانه‌های محیطی را می‌شمارند. عنکبوت‌های طلایی نیز احتمالا به نوعی شمار حشراتی که در تارهایشان گرفتار شده‌اند را میفهمند.
قورباغه‌های تونگارا حتی در مراسم جفت‌گیری‌شان به رقابت‌های عددی می‌پردازند: یک نر صدای ناله‌ای تولید می‌کند که با صدای کوتاه و عجیبی به نام «چاک» پایان می‌یابد و نر دیگر با یک چاک اضافه پاسخ می‌دهد. این رقابت ادامه پیدا می‌کند و شمار چاک‌ها افزایش می‌یابد تا زمانی که نفسشان تمام شود. شیرهای ماده پیش از اینکه تصمیم بگیرند حمله یا عقب‌نشینی کنند، با شمارش تعداد غرش‌های گروه رقیب نزدیک‌شده، احتمال پیروزیشان را ارزیابی می‌کنند.
سال ۲۰۲۴، پژوهشگران دریافتند کلاغ‌های لاشه‌خوار قادرند به‌شکل صوتی و دقیق شمار مشخصی «قارقار» در پاسخ به نشانه‌های دیداری یا شنیداری تولید کنند و می‌توانند بین یک تا چهار را بلند بشمارند. اما احتمالاً این گونه‌ها نمی‌توانند شمارش کنند، یعنی به همان شکلی که ما انسان‌ها این واژه را به کار می‌بریم.
جورجیو والورتیگارا، استاد علوم اعصاب دانشگاه ترنتو در ایتالیا می‌گوید: «در عوض، بسیاری از حیوانات یک ابزار شناختی دارند که دانشمندان آن را سامانه عدد تقریبی (ANS) یا حس عددی می‌نامند. گویا این سامانه بر پایه‌ی نورون‌های عددی استوار است؛ سلول‌های عصبی که پاسخ اوج خود را به مقادیر خاص نشان می‌دهند. نکته جالب اینست که ما این نورون‌ها را حتی در جوجه‌های تازه به دنیا آمده هم یافتیم و این موضوع نشان می‌دهد ANS می‌تواند ذاتی باشد.»
این «حس عددی» مانند شمارش با انگشتان عمل نمی‌کند، بلکه بیشتر درباره‌ی قیاس‌های تند است. دو ویژگی بنیادی آن، اثر فاصله و اثر اندازه هستند. اثر فاصله به این معناست که تشخیص اعداد دورتر از هم، مانند ۸ و ۴ آسان‌تر از اعداد نزدیک‌تر مانند ۸ و ۶ است. اثر اندازه هم به این معناست که مقایسه اعداد کوچک‌تر آسان‌تر از اعداد بزرگ‌تر است، حتی اگر اختلاف عددی برابر باشد. برای نمونه، مقایسه ۲ و ۴ آسان‌تر از مقایسه ۱۲ و ۱۴ است.
ایرنه پِپِربِرگ، استاد پژوهش وابسته در دانشگاه بوستون که به دلیل همکاری با طوطی مشهور، الکس شناخته شده می‌گوید که سامانه عدد تقریبی (ANS) از قانون وِبِر پیروی می‌کند که بر پایه آن حیوانات تفاوت در مقادیر را بر اساس نسبت‌ها و نه مقادیر مطلق درک می‌کنند.
شِبا (شامپانزه ماده) کنار یک صفحه شطرنج نشسته است. او یکی از سه حیوان شناخته‌شده است که تا حد قابل‌توجهی به شمارش واقعی نزدیک شده‌اند
پِپِربرِگ و بران می‌گویند توانایی تخمین مقدارها با استفاده از سامانه عدد تقریبی (ANS) با توانایی شمارش انسان‌ها بسیار متفاوت است، زیرا شمارش واقعی شامل دانستن اینست که یک عدد مانند «۴» درست به چه تعداد از اشیاء اشاره دارد، چه آن اشیاء درپوش باشند، چه کلید یا مهره. پپربرگ توضیح می‌دهد که شمارش واقعی شامل یادگیری نمادها، درک ارزش هر عدد و دانستن ترتیب آن‌ها نیز می‌شود. کودکان انسان سال‌ها باید این مفاهیم را بیاموزند و تنها تعداد بسیار کمی از حیوانات مانند الکس (طوطی) و دو شامپانزه به نام‌های شِبا و آی تا حد قابل‌توجهی به شمارش واقعی نزدیک شده‌اند.
الکس می‌توانست اعداد عربی از یک تا هشت را تشخیص دهد و به درستی آن‌ها را به ترتیب بچیند و حتی دو دسته از اشیاء مانند کراکر یا آب‌نبات را جمع بزند.
آیا حیوانات توانایی انجام محاسبات ریاضی را دارند؟
برای بسیاری از پژوهشگران، شمارش پیش‌نیاز و پایه‌ی ریاضی محسوب می‌شود، اما خود ریاضی نیست. بنابراین، اگرچه بسیاری از حیوانات انگار قادر به شمارش پایه‌ای هستند (حداقل در تشخیص تغییرات در مقدار)، بیشتر آن‌ها در واقع ریاضی انجام نمی‌دهند که در سطح پایه شامل حساب (جمع، تفریق، ضرب و تقسیم) با استفاده از اعداد و نمادها می‌شود.
والورتیگارا می‌گوید: «حساب رسمی که کودکان ما در مدرسه می‌آموزند، به روشنی اختراع فرهنگی کم و بیش جدیدی است.» او اشاره می‌کند که برخی جوامع سنتی مانند قبیله هیبما در نامیبیا، هنوز برای تخمین مقدارها به سامانه عدد تقریبی تکیه می‌کنند. با ظهور کشاورزی و دامداری، انسان‌ها به محاسبات دقیق‌تری نیاز پیدا کردند که شاید منجر به شکل‌گیری حساب رسمی شده باشد.
با این حال، بران می‌گوید دانشمندان آزمایش‌های هوشمندانه‌ای طراحی کرده‌اند که نشان می‌دهد چند گونه خاص ممکن است قادر به انجام ریاضی ساده، مانند جمع و تفریق باشند.
وقتی حیوانات آموزش ببینند رنگ‌ها یا نمادهای خاصی را با عملیات ریاضی مرتبط کنند، چندین گونه از جمله طوطی‌های خاکستری آفریقایی، کبوترها، برخی نخستی‌ها، زنبورهای عسل، سفره‌ماهی‌ها و سیکلیدها، توانایی انجام جمع و تفریق ساده با اعداد کوچک را از خود نشان داده‌اند. در این آزمایش‌ها، حیوانات یاد گرفتند نشانه‌های بصری مانند یک نقطه آبی به معنای «یکی اضافه کن» را تفسیر کنند و سپس آن قواعد را برای حل مسائل ساده ریاضی به کار ببرند.
بران می‌گوید: «و شاید با طراحی‌های خلاقانه، حتی انجام برخی شکل‌های ضرب و تقسیم که در واقع حالت‌های خاصی از جمع و تفریق هستند، نیز ممکن باشد. اما اگر ریاضی شامل اعداد بزرگ‌تر مانند حل ۱۲ + ۲۲ یا فرمول‌های پیچیده‌تر مانند آن‌چه در جبر استفاده می‌شود باشد، در این حالت شواهد مربوط به توانایی حیوانات در انجام محاسبات ریاضی بسیار، بسیار ضعیف‌تر است».
مترجم: زهرا ذوالقدر
