Parillisten ja parittomien lukujen erottaminen vaatii aivoilta abstraktia ajattelua, johon aiemmin on oletettu vain ihmisen pystyvän.
Nyt ryhmä australialaistutkijoita on osoittanut, että mehiläisetkin hahmottavat parilliset ja parittomat luvut.
Toiveissa on, että mehiläisten yksinkertainen laskentatapa voitaisiin siirtää tietokoneisiin ja taskulaskimiin, jolloin laskeminen veisi vähemmän energiaa.
Mehiläiset suosivat parittomia lukuja
Useimmat ihmiset tunnistavat parilliset ja parittomat luvut. Jotkut käyttävät peukalosääntöä, jonka mukaan numeroihin 1, 3, 5, 7 tai 9 päättyvät luvut ovat parittomia. Ja että luvut, jotka päättyvät numeroihin 0, 2, 4, 6 tai 8, ovat parillisia. Yksi tapa on jakaa luku 2:lla, ja jos jako menee tasan, luku on parillinen.
Vuosia on etsitty muita lajeja, joilla olisi vastaavanlainen kyky.
Mehiläisten (Apis mellifera) kykyjen testaamiseksi tutkijat asettivat ruokinta-automaattien eteen kortteja, joissa oli eri määrä geometrisia kuvioita. Mehiläiset jaettiin kahteen ryhmään.
Tähän asti on oletettu, että kyky erottaa parilliset ja parittomat luvut vaatii abstraktin matematiikan ymmärrystä. Se ei ehkä olekaan kovin vaikeaa, sillä mehiläistenkin aivot kykenevät siihen.
Toinen ryhmä opetettiin yhdistämään sokeriveteen kortit, joissa oli 2, 4, 6 tai 8 kuviota, ja kuviomäärät 1, 3, 5 ja 7 mehiläisten kavahtamaan kitkerään kiniiniin. Toinen ryhmä taas oppi yhdistämään parittomat luvut sokeriveteen ja parilliset kiniiniin. Jokaista mehiläistä opetettiin 2–4 tuntia.
Harjoittelun jälkeen alkoi varsinainen testi, jossa kukin mehiläinen sai lentää pesästä ruokinta-automaatille 20 kertaa. Harjoittelun jälkeen automaatit oli puhdistettu ja sokerivesi ja kiniini korvattu tavallisella vedellä. Mehiläiset jatkoivat sokeriveden etsimistä tarkkailemalla, oliko korteissa parillinen vai pariton määrä kuvioita. Ne osuivat oikeaan automaattiin 80 prosenttia kerroista.
Tutkijat havaitsivat ryhmien oppimisen edistyvän eri tahtiin. Ne mehiläiset, jotka opetettiin yhdistämään sokerivesi parittomiin lukuihin, oppivat nopeammin kuin mehiläiset, joita harjoitettiin yhdistämään sokerivesi parillisiin lukuihin.
Ensimmäisen kokeen jälkeen kortit vaihdettiin ja jokainen mehiläinen joutui tekemään valintansa korteista, jotka eivät olleet mukana harjoituksessa. Tällöinkin ne osuivat parittomien ja parillisten kuviomäärien perusteella oikeaan seitsemän kertaa kymmenestä.
Yksinkertaiset aivot hahmottavat parillisuuden
Ihmisaivot koostuvat 86 miljardista neuronista, kun taas mehiläisten aivoissa on vain reilut 960 000 neuronia.
Parillisuus ja parittomuus eivät ehkä ole niin monimutkaisia käsitteitä kuin on luultu, kun mehiläistenkin aivot hahmottavat ne.
Vastauksen löytämiseksi tutkijat rakensivat neuraaliverkon, joka koostui vain viidestä neuronista, ja testasivat, erottaako se parilliset ja parittomat luvut. Neuraaliverkko rakennettiin tietokoneohjelmalla, jossa testit myös tehtiin.
He lähettivät 0–40 impulssista koostuvan signaalin verkkoon, joka sen jälkeen luokitteli sen parilliseksi tai parittomaksi.
Neuraaliverkko tunnisti parillisuuden ja parittomuuden joka kerta. Pariteettiluokitus – parittomien ja parillisten lukujen erottelu – ei vaadi siis suuria ja monimutkaisia aivoja.
Tutkijat eivät silti tiedä vielä, miten mehiläisten aivot erottavat parilliset ja parittomat luvut.
Ne voivat joko ryhmitellä kuviot parittain ja katsoa, jääkö jokin ilman paria, tai laskea jokaisen kuvion ja käyttää jotain sääntöä lukumäärän parillisuuden tai parittomuuden päättelyyn. Tutkijoiden mukaan yksi vaihtoehto on jakaa luku kahdella.
Tutkijatiimi ei tiedä, onko kyvystä jotain evolutionaarista etua. Ehkä mehiläiset kykenevät jollain yksinkertaisella tavalla laskemaan, kuinka paljon ruokaa puun latvustoon kätkeytyy, ja välittämään tiedon muille pesän mehiläisille.
Tutkijat toivovat, että tutkimus voi johtaa uusiin ja tehokkaisiin tapoihin laskea, jolloin tietokoneen laskentatehoa vaaditaan vähemmän.