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Bienen „verstehen“ die Menge Null

Bienen haben erstaunliche numerische Fähigkeiten. (Illustration: Scarlett Howard, Jair Garcia and Adrian Dyer)

Nichts ist weniger als eins, zwei, drei…: Bienen verstehen das Konzept der Null, geht aus einer experimentellen Studie hervor. Den Forschern zufolge steckt in dieser erstaunlichen Leistungsfähigkeit der vergleichsweise einfachen Insekten-Gehirne technisches Potenzial: Einblicke in die Arbeitsweise des Bienen-Verstands könnten die Entwicklung von künstlicher Intelligenz voranbringen.

Sie galten lange als eher simple Wesen – doch in den letzten Jahren haben Studien zunehmend verdeutlicht, zu welch komplexen kognitiven Leistungen auch Insekten fähig sind. Vor allem Vertreterinnen aus der Familie der Bienen haben „Köpfchen“ bewiesen: Sie sind erstaunlich lernfähig, können von anderen Bienen lernen und sogar abstrakte Konzepte wie Gleichheit und Unterschied verstehen. Die aktuelle Studie attestiert der Honigbiene nun allerdings sogar Fähigkeiten, die bisher nur von den hochentwickeltsten Wesen der Erde bekannt waren.

Null ist eine besondere Zahl

Neben dem Menschen haben bisher nur einige Affen und clevere Vogel-Arten ein numerisches Verständnis gezeigt, das auch das abstrakte Konzept von nichts als dem Zahlenwert Null umfasst. „Es handelt sich um eine anspruchsvolle mathematische Fähigkeit – auch Kinder brauchen ein paar Jahre, um die Null zu begreifen“, sagt Adrian Dyer von der RMIT University in Melbourne. Dass erstaunlicherweise auch Bienen diese numerische Fähigkeit besitzen, haben er und seine Kollegen nun durch Versuche mit den Insekten dokumentiert.

Für ihre Studie nutzten die Forscher die Lernfähigkeit der Bienen: Die Versuchstiere wurden auf Abbildungen mit unterschiedlicher Anzahl schwarzer Formen (von zwei bis fünf) trainiert. Sie lernten, dass sie mit einer Zuckerlösung belohnt wurden, wenn sie bei einer Auswahl auf das Bild mit der geringsten Anzahl von Elementen zuflogen. Die Forscher stellten den Insekten dann allerdings zwei Mengen vor, die sie bei ihrem Training zuvor noch nicht gesehen hatten: eins und nichts (Null), was von einem leeren Bild repräsentiert wurde.

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Wie sich zeigte, interpretierten die Bienen nichts beziehungsweise null spontan als weniger als eins oder größere Mengen: Sie steuerten das leere Schild an, wenn die anderen Bilder höhere Werte zeigten. Interessanterweise waren sie bei der Unterscheidung genauer, je höher der Unterschied zwischen der Vergleichsmenge und der Null war – ein Effekt, der auch bei Menschen zu beobachten ist, wie die Forscher erklären. Sie schließen aus ihren Ergebnissen, dass Bienen ein numerisches Verständnis besitzen, das auch den Wert Null mit einschließt.

Buchstäblich einfach geniales Bienenhirn

Die große Frage ist nun: Wie ist das Bienengehirn zu dieser Leistung fähig? Klar scheint: Es ist offenbar ausgesprochen effektiv, denn es umfasst nur rund eine Million Neuronen. Zum Vergleich: Unser Gehirn besitzt etwa 86.000 Millionen Nervenzellen. Weitere Forschung könnte nun erhellen, wie unterschiedliche Gehirn-Systeme das Konzept von Null erfassen, sagt Dyer. „Es handelt sich dabei um eine spannende neurowissenschaftliche Frage: Es ist relativ einfach für Neuronen, auf Reize wie Licht oder die Anwesenheit eines Objekts zu reagieren, aber wie verstehen wir oder eben ein Insekt, was nichts ist?“ Dieser Frage gilt es nun weiter nachzugehen, sagen die Wissenschaftler.

Möglicherweise haben Bienen und andere Tiere, die Nahrung sammeln, spezielle neuronale Mechanismen entwickelt, um die Wahrnehmung von Null zu ermöglichen. Diese Konzepte könnten wiederum für die Technik interessant sein, betonen die Forscher. „Ein Problem bei der Entwicklung künstlicher Intelligenz besteht darin, Robotern den Betrieb in sehr komplexen Umgebungen zu ermöglichen“, sagt Dyer. „Eine Straße zu überqueren ist für uns einfach, weil wir verstehen, dass es sicher ist, wenn sich nichts – kein Auto nähert“. Künstliche Intelligenzen mit vergleichbaren Fähigkeiten auszustatten, ist allerdings knifflig. „Wenn Bienen die Null mit einem Gehirn von weniger als einer Million Neuronen begreifen können, deutet das darauf hin, dass es möglicherweise auch einfache und effiziente Möglichkeiten gibt, künstliche Intelligenzen nach Bienenart clever zu machen“, so Dyer.

Quelle: RMIT University, Science doi: 10.1126/science.aar4975

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