Che razza di matematica! Anche tra gli animali si fa lezione di aritmetica

Si è ormai capito che vertebrati e molti invertebrati sono in grado di discriminare diverse quantità, ognuno a modo proprio, chi volando, chi sputando, chi beccando. Ed è ragionevole pensare che questa capacità discriminatoria esista per aiutare gli animali in tutte le attività importanti per la sopravvivenza della specie: mangiare, non farsi mangiare, stare in gruppo e accoppiarsi. Ma cosa succede se gli animali in questione vengono chiamati alla lavagna per risolvere compiti numerici più complessi o addirittura problemi di aritmetica? Per numeri piccoli, diciamo entro il cinque, somme e sottrazioni sono state completate con successo da scimpanzè, oranghi, piccioni, pulcini, ragni e api. Per queste ultime si è usata la tecnica di codificare in specifici colori la somma o la sottrazione, in modo tale che il colore stesso venisse, con l'opportuno allenamento, riconosciuto come simbolo matematico. Ovviamente, questo richiede che i soggetti sperimentali non solo siano bravi a fare di conto, ma abbiano anche la capacità di apprendere delle regole a lungo termine e siano in grado di ricordarsi, almeno a breve termine, cosa hanno visto.

Non è detto che tutti siano capaci e non è neanche detto che per tutti si tratti di una abilità utile negli habitat naturali d'origine, per questo ha senso chiedersi quanti e quali altri animali abbiano talenti matematici nascosti sotto le ali, le pinne o il mantello. Di pinne e mantelli tratta, infatti, il più recente studio pubblicato da ricercatori dell'università di Bonn, che hanno scelto di indagare le abilità matematiche di tilapie zebrate e razze a pois. Le tilapie e le razze sono state prima di tutto allenate a muoversi nei loro acquari matematici, imparando a passare da una prima zona dell'acquario attraverso una porticina scorrevole in una seconda zona sperimentale. In questo modo, un po' come precedentemente fatto in esperimenti con le api, era possibile presentare un primo stimolo in corrispondenza della porticina, che, una volta aperta, dava accesso a un'area separata della vasca dove erano presentati due nuovi stimoli e, quindi, si imponeva una scelta, che (e qui viene il difficile) doveva essere basata sul primo stimolo visto. Gli stimoli scelti erano di colore blu o giallo, a seconda che prevedessero l'operazione rispettivamente di somma o sottrazione di un'unità, ed erano costituiti da figure geometriche di forma e dimensione variabile per essere sicuri che l'informazione cruciale sulla numerosità venisse recepita senza interferenze. Dopo aver completato sequenze di allenamento, in cui i risultati corretti di somma e sottrazione venivano premiati con cibo, è iniziata l'interrogazione con una serie di quesiti. Il primo partiva dal numero tre, mai visto prima come stimolo iniziale, dopo il quale veniva offerta la scelta tra il due (scelta corretta in caso di stimoli gialli) e il quattro (scelta corretta in caso di stimoli blu), mentre il secondo quesito, partendo sempre dal numero tre, offriva scelte diverse: quattro o cinque in caso di addizione oppure due o uno in caso di sottrazione. Così facendo è stato più facile capire il ragionamento, il metodo, al di là del risultato corretto, un po' come succede a scuola. Se infatti tilapie e razze avessero risposto correttamente al primo quesito, ma non al secondo, l'informazione imparata sarebbe stata una semplice associazione del colore con il numero più grande o più piccolo di un insieme piuttosto che l'effettiva operazione matematica.

I risultati hanno dimostrato che entrambe le specie sono state in grado di superare con successo gli esperimenti, provando di non aver semplicemente memorizzato dei simboli e delle regole, ma di aver appreso il compito aritmetico vero e proprio, più facile, si è visto, nel caso dell'addizione piuttosto che della sottrazione (ma questo vale anche per molti umani...). Questo livello aggiuntivo di abilità cognitiva non è affatto banale e richiede di combinare memoria, discriminazione numerica e visiva, dimostrando come i cervelli di questi animali possano svolgere compiti complessi. Tuttavia, seguendo il famoso insegnamento del matematico (per rimanere in tema) Carl Friedrich Gauss «La teoria attrae la pratica come un magnete attira il ferro», sorge spontanea la domanda: a che cosa serve in pratica alle tilapie o alle razze essere così brave in matematica? Anche se non sembrano esserci ovvie ragioni ambientali o di comportamento che giustifichino il bisogno di imparare la matematica, queste abilità potrebbero essere un sottoprodotto cognitivo di supporto, per esempio, al riconoscimento individuale in condizioni di cambiamenti ambientali o sociali.

E, come sempre succede con la matematica, ci sono grosse differenze individuali anche all'interno della stessa specie, per cui è importante, se volete copiare alla prossima verifica sulle equazioni, scegliervi la tilapia o la razza giusta.