Личинки рибок даніо реріо показали здатність розрізняти більшу кількість об'єктів від меншої вже у чотириденному віці, коли їхній мозок ще розвивається. Результати вивчення італійських вчених свідчать, що чисельні вміння принаймні частково можуть бути характерною рисою мозку хребетних тварин. Дослідження опубліковане в журналі Communications Biology.
Рибки Danio rerio. Thierry Marysael / Flickr
Чому математику взялися досліджувати у риб?
Математичними вміннями певною мірою можуть похизуватися не лише люди. Зокрема, інших хребетних теж помічали за тим, що вони можуть розрізнити більшу кількість об'єктів від меншої. Тому деякі науковці вважають, що чисельні здібності сформувалися у хребетних вже на ранніх етапах розвитку мозку, подібно до здатності розпізнавати об'єкти або навчатися. Тому науковці Феррарського університету та Падуанського університету взялися вивчати цю здатність у рибок даніо реріо (Danio rerio). Це добре вивчені лабораторні тварини, які до того ж з'являються на світ з недорозвиненою нервовою системою, яка протягом наступних кількох тижнів ще формуватиметься, даючи змогу простежити, коли формуються вміння розрізняти кількості.
Як вивчали математичні вміння рибок?
Щойно вилуплених з ікри рибок розділили на дві групи. В одній стінки акваріума були розмальовані численними вертикальними лініями, а в іншій — стінки були цілком білими. Перші три дні личинки даніо реріо є нерухомими, тож у поведінкових дослідах вони стали брати участь у віці чотирьох діб. Рибок стали поміщати в тестові акваріуми, де дві стінки посмуговані, а інші — ні. З'ясувалося, що даніо реріо, які з'явилися на світ у смугастому акваріумі, але не білому, схильні розміщуватися якомога ближче до стінок зі смугами. Тож з цими тваринами надалі вчені визначали здатність рибок рахувати.
Ілюстрація акваріума зі смугами, у якому вирощували піддослідних рибок. Tyrone Lucon-Xiccato et al. / Communications Biology, 2023
У наступних дослідах науковці змінювали кількість смуг на стінках. У деяких випадках це були комбінації смуг 1:4, в інших — 1:3 чи 2:4, при цьому товщина смуг відрізнялася, а отже й площа зафарбованого простору, на який могли б орієнтуватися рибки замість чисельного показника. Загалом у всіх випадках рибки віддавали перевагу проводити час біля стінок акваріума з більшою кількістю смуг. Вони їм нагадують про вже звичне їм середовище, у якому вони з'явилися. При цьому досліди свідчать, що тварини орієнтуються саме на кількість смуг, а не площу, що її покривають смуги.
Ці результати означають, що принаймні частково здатність розрізняти кількості може бути вродженою особливістю хребетних. Між тим, математичними здібностями відомі й бджоли, у яких суттєво примітивніша будова нервової системи. Наприклад, вони теж вишикують числа в уявну лінію від меншого до більшого, вміють розрізняти парну кількість об'єктів від непарної та розраховують імовірність знаходження поживи у квітках.