Биология

До недавнего времени способность к мысленному манипулированию количествами не изучали ни у одного вида копытных. Первое же такое исследование на жирафах показало, что сложение дается им без труда, а вычитание они освоить не смогли.

Способность оперировать числами и количествами долгое время считалась уникальной для человека, требующей языка и символов. Однако исследования показывают, что базовое различение «больше/меньше» широко распространено и у животных — от насекомых до приматов. Более сложный уровень — «протоарифметика», умение мысленно складывать и вычитать количества, которые скрыты от глаз. Его считают эволюционной основой математических способностей человека.

На сегодня мысленное сложение обнаружили у шимпанзе, орангутанов, макак-резусов, серых попугаев, ворон и даже новорожденных цыплят. С вычитанием дело обстоит сложнее: с ним успешно справляются лишь некоторые приматы и птицы после интенсивного обучения.

Ученые из Германии и Испании, ранее выяснившие, что жирафы способны различать количества, проверили, могут ли эти животные складывать и вычитать. Результаты исследования опубликовали в журнале Scientific Reports.

В эксперименте участвовали четыре взрослых жирафа из Барселонского зоопарка. Ученые адаптировали методику, ранее применявшуюся на орангутанах. Перед животным на столе ставили два закрытых желтых контейнера с кусочками моркови и один пустой зеленый. Экспериментатор на глазах у жирафа открывал контейнеры, показывая их содержимое, затем закрывал и перекладывал несколько кусочков.

После манипуляции жираф должен был выбрать один из желтых контейнеров. Правильным считался выбор того, где в итоге оказывалось больше еды. Поскольку контейнеры были закрыты, животное не видело финального количества и должно было мысленно его вычислить.

В общей сложности перед жирафами ставили три задачи: сложение, вычитание и последовательность, когда еду перекладывали сначала в пустой контейнер, затем в другой. Всего провели более тысячи испытаний, по 272 на каждое животное.

В итоге жирафы успешно справились с заданием на сложение, выбирая нужный контейнер в 68% случаев. Это показатель значительно выше случайного угадывания. То есть животные мысленно отследили прибавление до трех предметов к уже имеющимся. Однако задачи на вычитание и последовательные действия поставили их в тупик: в этих сериях выбор не отличался от случайного. В задачах на вычитание результат вовсе был значительно хуже, чем в контрольных тестах и в задании на сложение.

Такой результат доказывает, что вычитание — когнитивно более сложная операция, чем сложение. Даже у людей оно формируется в развитии позже и задействует более энергозатратные участки мозга. Тем не менее научная работа доказывает, что жирафы обладают базовой «протоарифметикой» в виде сложения. Вычитание же попросту не подходит для их когнитивной системы. Биологи выдвинули гипотезу, согласно которой способность к сложению могла развиться у жирафов из-за их сложной экологии — необходимости запоминать и оценивать расположение рассредоточенных источников пищи.