数学的概念として、ゼロという考え方は人間社会では比較的新しく、そして紛れもなく革命的です。 これにより、人間は代数、微積分、デカルト座標を開発できます。 その性質に関する質問は、今日でも数学的議論を続けています。 したがって、ミツバチ（複雑で地域に根ざした昆虫は確かですが、それでも昆虫）は無数の独自の数値概念を習得したように思えます。
ゴマの大きさの脳にもかかわらず、ミツバチは昆虫世界の天才であることを証明しています。 研究者は、最大4つまで数え、抽象的なパターンを区別し、他のミツバチと位置を通信できることを発見しました。 現在、オーストラリアの科学者は、彼らの最も印象的な認知能力である「ゼロ処理」、つまり空虚さを数値として概念化する能力を発見しました。
一見直感的なように見えますが、ゼロを理解する能力は実際、種間では非常にまれであり、無脊椎動物では前代未聞です。 プレスリリースでは、6月8日発行のサイエンス誌に掲載された論文の著者は、この能力を持つ種を「エリートクラブ」と呼んでいます。 人間でさえ常にそのクラブにいたわけではありません：ゼロの概念は西暦458年ごろにインドで最初に現れ、イタリアの数学者フィボナッチがそれと他のアラビア数字の多くを彼に持って来た1200年まで西に入らなかった。
しかし、メルボルンのRMIT大学、オーストラリアのクレイトンにあるモナッシュ大学、フランスのトゥールーズ大学の動物認識研究者は、ミツバチはこの概念を把握できる数少ない種の1つにすぎないかもしれないという予感を抱いていました。 彼らの脳内のニューロン数は100万個未満であるという事実（人間の脳内の86, 000万個と比較して）にもかかわらず、チームは認知能力を認識しました。
「私の研究室では、ミツバチがツールの使用、「サッカー」のプレイ、ボールを操作して報酬を得る、人間の顔の情報をエンコードする学習など、高度な認知タスクを実行できるという証拠を蓄積し始めました」とエイドリアン・ダイアーは言います、 RMITメルボルン大学のポスドク学生であり、研究の共著者。 「この動物モデルは複雑なことを非常に学習できることを認識していました。ハチの脳がゼロの概念を処理できるかどうかを確認するための実験を形式化するのにふさわしい時でした。」
この仮説をテストするために、チームは最初に蜂に「より大きい」と「より小さい」の概念を教えました。これは、以前の研究では蜂ができることを示唆していました。 研究者たちは、ミツバチがゼロがさまざまな正数よりも小さいことを理解したことをうまく示すことができれば、これは昆虫のゼロの数値の理解を実証するだろうと考えた。
これを行うために、彼らは最初に10匹のミツバチの2つのグループをそれぞれ異なる数の黒い形を含む2つの白いパネルが表示された壁に誘い込みました。 彼らはミツバチの半分を「より小さい」、残りの半分を「より大きい」と教えることを決定し、それぞれより少ないまたはより多くの形でパネルに向かって飛ぶようにミツバチを訓練しました。 それぞれに正の数のシェイプを持つ2つの白いパネルを比較すると、蜂はすぐに正しいパネルに向かって飛ぶことを学びました。
しかし、実際の課題は、パネルの1つに形状がまったく含まれていない場合に発生しました。 いくつかの試行では、「より小さい」蜂が空のパネルに群がり、「より大きい」蜂が形をしたパネルに群がりました。 研究のサンプルサイズが小さいにもかかわらず、研究者はミツバチは処理能力がゼロであると信じていました。
ゼロ処理でのミツバチの成功は、ブランクパネルを多くの形状（たとえば、4つまたは5つ）のパネルと比較した場合、より少ないパネルを比較した場合よりもはるかに優れていました。 つまり、比較数がゼロから離れるほど、ミツバチはどのパネルの形状が少ないかを判断するのに優れていました。 興味深いことに、これは、研究者が同様の実験計画を使用して人間の子供で発見した結果と一致しています。 彼は、ミツバチと人間のゼロ処理能力の開発における類似性は、ミツバチと人間が類似の方法でゼロを概念化する可能性が高いことを示唆していると言います。
しかし、他のミツバチの認知の専門家は、この実験がミツバチがゼロ概念を獲得することを決定的に証明することを疑っています。 ロンドンのクイーンメアリー大学の研究員であり、ハチの認知の研究に多くの時間を費やしたクリントペリーは、ミツバチが本当に理解していることを「確信させない」ミツバチの行動について他の説明がありそうだと言います。ゼロの概念。
「結果に対するもっと控えめな説明は、ミツバチが課題を解決するために「報酬履歴」を使用していたことです。つまり、各タイプの刺激が報酬を受けた頻度です」とペリーは言います。 たとえば、「より少ない」ミツバチは、空のパネルが100％の報酬を獲得し、1つの形のパネルが80％の報酬を獲得したことを本当に学んでいた可能性があります。 言い換えれば、彼らは単にコンセプトを理解することなく、彼らが見せたパネルで彼らができる限り最高のオッズをプレイしていたのです。
「[蜂のゼロ処理]を可能性として見ることができました。数を数えて価値を評価できることは、生存のために適応的な優位性を与えることができました」とペリーは言います。 「[蜂]ができなかった理由がわかりません。 しかし、これらの実験を繰り返し、解釈を検証してそれを達成する必要があります。」
ダイアーは、チームの結果の妥当性について楽観的なままです。 彼はまた、この研究は、ゼロを概念化する能力は、私たちが考えるよりも一般的である可能性があることを示唆していると述べています。
「人間の古代の文化には、これまでゼロの概念を使用したことがないように思えたものもありましたが、動物種を見ると、彼らの脳はこの情報を処理できることがわかりました」とダイアーは言います。 「それで、古代文明には、確実にゼロを処理できる脳がありました。 それは彼らの文化がどのように設定されたかについての単なるものでした。 彼らは数列について考えることにあまり興味がなかった。」
この研究に対する実際的な含意の1つは、人工知能の開発です。 ダイアーは、ミツバチのような動物の脳がどのように機能するかをリバースエンジニアリングすることで、人工知能の能力を向上させることができると考えています。 しかし、最初のステップは、この能力の背後にある脳のプロセスを調査することです。
「私たちは、ゼロの概念と、脳がそれをどのようにエンコードするのかを理解しようとしています。」と彼は言います。 「この研究は高品質の行動データを生成し、そこからいくつかの推論を行うことができます。 しかし、正確なニューラルネットワークが動作しているかどうかはわかりません。これは、私たちが望んでいる将来の作業です。」
