Les raies pastenagues peuvent faire des sommes

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Raies pastenagues (Vera Schluessel / Université de Bonn)

Lorsque les poissons voient des plongeurs, peuvent-ils déterminer exactement combien vous êtes – et ajuster leur calcul si d’autres plongeurs rejoignent ou quittent le groupe ?

Les raies pastenagues et les cichlidés sont capables de faire du calcul mental, viennent de découvrir des chercheurs de l'université de Bonn en Allemagne. Dans une nouvelle étude, le poisson s'est avéré capable d'effectuer des additions et des soustractions simples dans une plage de nombres allant de un à cinq – bien que les scientifiques n'aient pas encore compris comment cette capacité mathématique les aiderait dans la nature.

Les animaux étaient déjà connus pour être capables de détecter de petites quantités d’objets de la même manière que les humains peuvent calculer un petit nombre de pièces de monnaie d’un seul coup d’œil, et les raies pastenagues et les cichlidés ont été entraînés à distinguer de manière fiable des quantités de trois de celles de quatre – mais ce qui est nouveau, c'est la découverte que les poissons peuvent aussi faire des calculs.

"Nous avons entraîné les animaux à effectuer des additions et des soustractions simples", a déclaré le professeur Vera Schluessel de l'Institut de zoologie de l'université. « Ce faisant, ils devaient augmenter ou diminuer une valeur initiale de un. »

Les expériences impliquaient des raies pastenagues œil de paon d'eau douce (Potamotrygon moteur) et les cichlidés zèbres mbuna (Zèbre pseudotropheus) et a adopté une méthode employée précédemment pour déterminer si les abeilles pouvaient calculer.

On montrait aux poissons des portes marquées d'une collection de formes géométriques, telles que quatre carrés. Si les formes étaient bleues, cela signifiait "ajouter une", si elles étaient jaunes "soustraire une".

On a ensuite montré aux poissons une deuxième porte sous la forme de deux nouvelles images – une avec cinq et une avec trois carrés. S’ils nageaient jusqu’à la bonne image (par exemple jusqu’aux cinq cases de la tâche arithmétique « bleue »), ils étaient récompensés par de la nourriture, mais ils repartaient sans nourriture s’ils donnaient la mauvaise réponse.

Délibérément omis

Au fil du temps, les poissons ont appris à associer le bleu à une augmentation de un de la quantité indiquée au début, et le jaune à une diminution – mais la question était alors de savoir s'ils avaient intériorisé la règle mathématique derrière la couleur afin de pouvoir l'appliquer à de nouvelles tâches. 

« Pour vérifier cela, nous avons volontairement omis certains calculs lors Formation, à savoir 3+1 et 3-1 », a déclaré le professeur Schluessel. « Après la phase d'apprentissage, les animaux ont pu voir ces deux tâches pour la première fois. Mais même dans ces tests, ils ont souvent choisi la bonne réponse.

Cela était vrai même lorsqu’ils devaient choisir entre quatre ou cinq objets après avoir vu un 3 bleu – deux résultats tous deux supérieurs à la valeur initiale. Les poissons en ont choisi quatre sur cinq, indiquant qu'ils avaient appris la règle « toujours ajouter ou soustraire un » plutôt que « choisir la plus grande (ou la plus petite) quantité présentée ».

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Bleu = +1, jaune = -1 (Esther Schmidt / Université de Bonn)
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Cichlidé (Vera Schluessel / Université de Bonn)

Cette réussite a surpris les chercheurs, d'autant plus qu'ils avaient compliqué les tâches en utilisant des combinaisons de différentes formes telles que des cercles, des carrés et des triangles de différentes tailles.

"Les animaux devaient donc reconnaître le nombre d'objets représentés et en même temps déduire la règle de calcul à partir de leur couleur", a expliqué le professeur Schluessel. «Ils devaient conserver les deux en mémoire de travail lorsque l'image originale était échangée contre les deux images résultantes. Et il leur fallait ensuite décider du résultat correct. Dans l’ensemble, c’est un exploit qui nécessite des capacités de réflexion complexes.

Le talent

Tous les poissons n'étaient pas bons en mathématiques (3 raies pastenagues sur 8 et 6 cichlidés sur 8 l'étaient), mais les raies qui avaient le don étaient correctes dans 94 % des cas pour l'addition et 89 % pour la soustraction. 

Les deux espèces ont trouvé l’addition plus facile à apprendre que la soustraction, et généralement les cichlidés apprenaient plus rapidement, bien que cela puisse être dû au fait qu’ils avaient participé à des expériences cognitives antérieures.

Les poissons n'ont pas de cortex cérébral, la partie du cerveau d'un mammifère responsable de tâches cognitives complexes, et ni les raies ni les cichlidés ne nécessitent de bonnes capacités numériques dans la nature, mais les scientifiques considèrent ces expériences comme une preuve supplémentaire que les humains ont tendance à sous-estimer les autres espèces. , en particulier les non-mammifères. 

"Ils sont assez loin en notre faveur – et peu préoccupants lorsqu'ils meurent à cause des pratiques brutales de l'industrie de la pêche commerciale", a déclaré le professeur Schluessel. L'étude est publiée dans Rapports scientifiques.

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