¿Pueden estos peces hacer matemáticas?

ARRIBA: ISTOCK.COM, ROBUART

Para los humanos, contar es tan fácil como 1-2-3. Pero para los animales? Cada vez hay más pruebas de que otros primates, e incluso aves y peces, pueden discriminar entre cantidades que difieren en un solo elemento, al menos hasta una cantidad de cinco. Los cíclidos y las rayas también pueden distinguir entre cantidades que difieren en un solo elemento, según sugiere un nuevo estudio publicado hoy (31 de marzo) en Scientific Reports.

Se han realizado algunas investigaciones sobre las habilidades numéricas de los peces óseos, pero no se sabía nada de los tiburones y las rayas, dice Vera Schluessel, investigadora cognitiva de la Universidad de Bonn en Alemania. Así que ella y sus coautores entrenaron a ocho rayas (Potamotrygon motoro) para asociar colores con cantidades relativas. El equipo también entrenó a ocho peces óseos (cíclidos Pseudotropheus zebra) para que sirvieran como comparación.

A todos los peces se les enseñó a reconocer el azul como correspondiente a más y el amarillo a menos. Los peces o rayas entraron en una arena experimental donde vieron un estímulo de prueba: una tarjeta que mostraba un conjunto de formas geométricas (cuadrado, círculo, triángulo) en amarillo o azul. En un compartimento separado del tanque, a los peces se les presentó un estímulo de elección: dos puertas que mostraban diferentes números de formas en el mismo color. Cuando a los peces se les presentaron formas azules, se suponía que debían nadar hacia la puerta con una forma más que la imagen del estímulo de prueba. Cuando se les presentaban formas amarillas, se suponía que los animales elegían la puerta con una menos. Las elecciones correctas fueron recompensadas con una bolita de comida. Tres de las ocho rayas y seis cíclidos aprendieron con éxito a completar esta tarea.

La configuración experimental para los cíclidos: 1) cuadro de inicio, 2) área experimental, 3) puerta de guillotina, 4) áreas de decisión, 5) estímulos, 6) sondas de alimentación, 7) proyectorSchluessel et al. (2022)

Después de entrenar con éxito a los peces, los investigadores querían probar qué tan bien transfieren este entrenamiento a situaciones novedosas. Por ejemplo, les presentaron a los animales tres formas azules o amarillas, un número que no se había utilizado anteriormente en ninguna tarea, y les dieron la opción de elegir entre cuatro o dos formas. Tanto los cíclidos como las rayas eligieron correctamente: nadaron hacia dos formas amarillas o hacia cuatro formas azules. 

Giorgio Vallortigara, neurocientífico de la Universidad de Trento, Italia, que no participó en el estudio , escribe en un correo electrónico a The Scientist que los emocionantes resultados confirman la evidencia previa de operaciones aritméticas en especies como aves (pollitos recién nacidos) y abejas, y es sorprendente que puedan mostrar la generalización de la regla sumar/restar 1 a numerosidades nuevas (diferentes a las de entrenamiento).

En un experimento diferente, los investigadores probaron si los peces simplemente habían aprendido a elegir el número más alto o más bajo de formas presentadas, dependiendo del color. Este no fue el caso: después de que los peces vieron tres formas azules, nadaron hacia una imagen que mostraba cuatro formas azules, en lugar de una que mostraba cinco, un resultado sorprendente, dice Schluessel. En la fase de entrenamiento, los peces podrían haber resuelto la tarea simplemente nadando hacia la cantidad más alta o más baja, ya que nunca hubo la opción de elegir entre más uno o más dos.

La configuración experimental para las rayas : 1) cuadro de inicio, 2) área experimental, 3) puerta de guillotina, 4) puerta con estímulo de prueba, 5) áreas de decisión, 6) tarjetas de estímulo de elecciónSchluessel et al. (2022)

Cuando les dimos la opción en la prueba de transferencia, optaron por la opción más uno o menos uno. De hecho, aprendieron la regla: necesito ir a un objeto más o menos, en lugar de aprender, necesito ir a la cantidad mayor o menor de objetos. . . . Esto demostró que sumaban o restaban, dice Schluessel.

El documento muestra que si tienes un entorno como el que tienen un entorno muy artificial, muy estandarizado y muy simple, pueden comportarse de una manera que parece como si estuvieran sumando y restar, dice Joachim Frommen, ecologista conductual de la Universidad Metropolitana de Manchester que no participó en el estudio. Es una buena evidencia de que está sucediendo algo que puede interpretarse como contar.

Rafael Nez, científico cognitivo de la Universidad de California en San Diego, que no participó en el estudio, considera que el estudio está bien realizado y agrega que el problema es la interpretación. Para él, el artículo proporciona información sobre lo que denominó cognición cuántica, la capacidad de diferenciar entre cantidades en un artículo de 2017. Según Nez, no es necesario invocar la aritmética o el conteo para explicar los resultados del presente artículo. Podría explicar este resultado por . . . un pez o una raya que tiene la capacidad perceptiva de discriminar cantidades: en este caso será aprender a escoger, en el caso del azul, las más parecidas pero más, y en el caso de las amarillas, las más parecidas pero menos. Aquí no hay aritmética, solo más y menos y similar.

Schluessel responde que la configuración experimental requería que el pez realizara una secuencia sofisticada de tareas: reconocer un número y un color, recordar ambos y basar su decisión sobre ese recuerdo. Para ella, los resultados muestran que es muy claramente la decisión de más uno o menos uno, en lugar de simplemente elegir en función de más o menos. . . . Creo que el estudio muestra bastante claramente que, de hecho, tenían una comprensión numérica que les permitía sumar y restar dentro de ese pequeño espacio numérico.