Bu Tür İçin Çok Şey Asla Çok Fazla Değildir

Yazarlara göre bu beceri şaşırtıcı bir incelik düzeyine ulaşabilir.

Hayvanlar aleminde, sayma yeteneği, insanların yaptığı gibi belirli bir sayı sistemini öğrenmeye bağlı değildir. Bunun yerine hayvanlar, hayatta kalma ve üreme için önemli kararlar almak için çevrelerinden gelen sayısal bilgileri kullanır. Bir gruptaki rakiplerin sayısını tahmin etmek, zorlu konumlardaki yiyecek mevcudiyetini değerlendirmek veya yeni bir bölgedeki potansiyel eşleri değerlendirmek hayati becerilerdir. Bazı karınca türlerinin, bir hedefe ulaşmak için atılması gereken adım sayısını tahmin ederek çölde yönlerini bulabilmeleri büyüleyici.

Nicelikle ilgili bilgileri algılama yeteneğini ifade eden sayısal duyarlılık, çeşitli omurgalılarda ve omurgasızlarda bulunur. Bu fenomen primatlarda, kuşlarda, amfibilerde, balıklarda ve arılarda gözlemlenmiştir.

Paris Beyin Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olan Mercedes Bengochea, hayvanların sayıları saymaya gerek kalmadan bir, iki, birkaç ve çok arasında ayrım yapabildiğini açıklıyor. Bununla birlikte, bu beceriden sorumlu olan spesifik nöronal devreler henüz tam olarak anlaşılmamıştır.

Bu soruyu araştırmak için araştırmacılar, omurgalıların beyin aktivitelerini kaydetmede zorluklarla karşılaştılar. Bununla birlikte, meyve sineklerinin (Drosophila melanogaster) bilişi incelemek için mükemmel bir model olduğu kanıtlanmıştır. Bu böcekler, bir tehdit karşısında yardım sağlayabilecek dost sineklerin sayısına göre davranışlarını ayarlar. Tehlike yakın olduğunda, daha küçük sinek gruplarının güvenliklerini sağlamak için donma olasılığı daha yüksektir.

Mercedes Bengochea ve meslektaşları, meyve sineklerinin sayıları doğru bir şekilde değerlendirip algılayamayacaklarını ve algılanan miktarlara değer atayabileceklerini belirlemek için ilgili deneyler yaptı. Sinekleri “Buridan arenaları” adı verilen deneysel alanlara yerleştirdiler ve onları iki nesne kümesi şeklinde görsel uyaranlara maruz bıraktılar. Araştırmacılar, tercihlerini belirlemek için böceklerin her bir seti incelemek için harcadıkları zamanı ölçtüler.

Sonuçlar, meyve sineklerinin, nesne boyutlarına veya kümelerin kapladığı toplam hacme bakılmaksızın, üç nesne içeren seti, yalnızca bir nesne içeren sete tercih ettiğini ortaya koydu. Daha büyük miktarlar için bu tercih, sinekler 2 veya 4 nesne ve 2 veya 3 nesne grupları arasında seçim yapmak zorunda kaldığında da tutarlıydı.

Ancak sineklerin 3’lü ve 4’lü cisimleri ayırt edememeleri, bu iki sayı arasındaki oranın onların farkı algılamaları için yetersiz olduğunu düşündürmektedir. Ancak, 4 nesneden oluşan bir grup ile 8 nesneden oluşan bir grup arasında kolayca ayrım yapabilirler ki bu basit bir ikiye katlama oranını temsil eder. Bu, meyve sineklerinin 3’e kadar saymakla sınırlı olmadığını gösterir; oran açık olduğu sürece nicelikleri algılayabilirler.

İki miktar arasındaki oranı değerlendirmek, hayvanlar arasında yaygın bir görsel görevdir. Bir konserdeki kalabalık gibi, tek tek sayılmayacak kadar çok öğe içeren bir grubun büyüklüğünü hızlı bir şekilde tahmin etmemize olanak tanıdığı için insanlar için de yararlıdır.

Drosophila’da sayısal ayrımdan sorumlu olan belirli sinir devreleri hala bilinmemektedir ve daha fazla araştırma gerektirmektedir. Bu bilgiyi ortaya çıkarmak için araştırmacılar, meyve sineklerinin beyinlerinin çeşitli bölgelerini art arda etkisiz hale getiren ve sinapslardaki sinir sinyallerinin iletimini etkili bir şekilde bloke eden bir yöntem kullandılar.

Birden fazla test yoluyla önemli bir gözlem yaptılar: Optik lobda bulunan LC11 nöronları (lobüler sütunlu nöronlar 11) olarak bilinen belirli bir nöron sütununun aktivitesi, sineklerin farklı nesne kümeleri arasında ayrım yapma yeteneği için gerekliydi.

İkinci bir deneyde, araştırmacılar, en küçük nesne setlerinin yanına iştah açıcı bir şeker dozu yerleştirerek meyve sineklerini küçük sayıları desteklemeleri için eğittiler. Sinekler, yiyeceğin cazibesi nedeniyle geçici olarak küçük sayıları tercih etti. Bununla birlikte, LC11 nöronları etkisiz hale getirildiğinde, böcekler artık büyük veya küçük miktarları tercih etmiyordu. Bu, LC11 nöronlarının, meyve sinekleri tarafından kendilerine atanan belirli değerden bağımsız olarak, miktarları karşılaştırmada çok önemli bir rol oynadığını doğruladı.

LC11 nöronları ayrıca meyve sineklerinin sosyal davranışlarına, özellikle savunma stratejilerini yakındaki sineklerin sayısına göre uyarlamalarına da dahil oluyor. ‘Beyin Geliştirme’ ekibinin başkanı Bassem Hassan, nicelikleri değerlendirme yeteneğinin omurgasızların evriminde çok önemli olduğuna inanıyor. Böcekler, yalnızca birkaç yapay nöronla hesaplama modellerini kullanan birkaç çalışmanın gösterdiği gibi, “sayma” görevlerini yerine getirmek için basit bilişsel çözümler kullanır.

Meyve sinekleri muhasebe görevlerinde bize yardımcı olmayabilirken, onların bilişsel yeteneklerini ve sosyal davranışlarının karmaşıklığını hafife almamak çok önemlidir. Yeteneklerini tanıyarak, insan beynini daha derinden anlıyoruz. Bu olağanüstü yaratıkları incelemeden, insan beyninin inceliklerine ilişkin bilgimiz önemli ölçüde sınırlı kalacaktır.

Kaynak: 10.1016/j.celrep.2023.112772

İmaj Kredisi: Mercedes Bengochea, Maria Ines Oviedo