Numerose ricerche condotte in laboratorio ed in ambiente naturale hanno dimostrato come le abilità numeriche non costituiscano una prerogativa esclusivamente umana. Il saper distinguere fra diverse numerosità può risultare infatti utile in molte circostanze, favorendo la sopravvivenza e la riproduzione. Allo stato attuale, la capacità di selezionare l’insieme di cibo o di conspecifici più numeroso è stata documentata nelle antropomorfe, in scimmie, delfini, cani, gatti, pappagalli, salamandre e di recente anche nei pesci.
Ad ogni modo, dimostrare che un animale è in grado di individuare quale tra due insiemi contiene più oggetti non consente di affermare che alla base di tale discriminazione vi sia un reale meccanismo di calcolo matematico. Diverse componenti percettive variano con la numerosità degli elementi ed è possibile che un animale utilizzi questo secondo tipo di informazioni nel compiere una scelta. Se ad esempio si osservano gli insiemi presentati qui di seguito è possibile concludere velocemente che B è costituito da un numero maggiore di unità rispetto all’insieme A, non utilizzando necessariamente un processo di calcolo matematico.
La sommatoria delle aree degli elementi che compongono l’insieme B è maggiore di quella dell’insieme A, di conseguenza è possibile individuare quale insieme contiene più elementi anche solo in base ad un meccanismo puramente visivo. Allorché gli stimoli utilizzati siano esseri viventi (come il caso di numerose ricerche etologiche dove ai soggetti vengono presentati come stimoli conspecifici o potenziali prede) anche la quantità di movimento degli stimoli può prontamente suggerire quale sia l’insieme più ampio. Molti studiosi hanno sottolineato, di conseguenza, l’importanza di distinguere tra i meccanismi alla base di una generica discriminazione di quantità ed un reale processo di calcolo numerico, e si rendono necessari rigorosi studi di laboratorio per chiarire quale meccanismo esatto sia alla base delle capacità matematiche evidenziate dalle diverse specie in natura.
Negli ultimi anni, il gruppo di ricerca condotto dal professor Angelo Bisazza dell’Università degli Studi di Padova ha condotto la prima indagine sistematica sull’intelligenza matematica dei pesci, sottoponendo a test di scelta spontanea oltre trecento esemplari del pecilide Gambusia holbrooki (vedi foto in alto). Questi pesci, se inseriti in un ambiente sconosciuto e privo di luoghi di riparo, cercano rapidamente di congiungersi ad altri conspecifici, al fine di ridurre i possibili rischi in caso di arrivo di un predatore. In particolare, cercano di avvicinarsi a gruppi di compagni più numerosi possibili.
I soggetti, in sintesi, venivano posti singolarmente in un ambiente potenzialmente pericoloso, dove era fornita la possibilità di unirsi a due gruppi di compagni di diversa numerosità: i risultati della ricerca hanno documentato come i pesci siano in grado di individuare l’insieme di conspecifici più numeroso evidenziando gli stessi limiti osservati anche in precedenza in uccelli e mammiferi. Ciononostante, restava ancora da chiarire in maniera approfondita il meccanismo esatto alla base della loro distinzione tra quantità e non era possibile concludere da quel lavoro se i pesci disponessero di strutture cognitive necessarie per un calcolo numerico nel senso classico del termine.
Per rispondere a questa domanda, abbiamo modificato la procedura, cercando di addestrare i pesci a distinguere tra gruppi di oggetti bidimensionali di diversa numerosità. Abbiamo messo a punto una innovativa procedura di addestramento (usata sinora solamente in mammiferi ed uccelli) in cui si richiedeva ai soggetti di distinguere tra due gruppi di elementi bidimensionali di diversa numerosità al fine di potersi unire ai propri compagni. Ogni pesce è stato inserito da solo in un ambiente quadrato sconosciuto e poco confortevole ai cui angoli opposti vi erano due porte. Solo una di esse permetteva al pesce di cambiare settore e ricongiungersi ai conspecifici che nuotavano al di fuori di questo ambiente. Ad esempio, il pesce doveva imparare che l’unico modo per uscire da quel luogo consisteva nell’entrare dentro la porta contrassegnata dalla presenza di 3 figure ed evitare la seconda porta (identica per caratteristiche fisiche) associata invece a 2 elementi.
Tutti gli stimoli presentati sono stati controllati per i fattori percettivi non numerici che sono soliti influenzare la prestazione in un compito matematico (area complessiva, spazio totale occupato dagli elementi, somma dei perimetri, chiarezza complessiva e densità degli elementi). Le analisi statistiche effettuate hanno dimostrato come i pesci siano in grado di imparare agilmente a distinguere tra 2 e 3 elementi usando la sola componente numerica! I risultati, pubblicati nella celebre rivista internazionale PLoS ONE, rappresentano ad oggi la prima ed unica evidenza al mondo di capacità di calcolo numerico in un pesce.
Riferimenti bibliografici - Numeri da pesce
Agrillo C, Dadda M, Serena G & Bisazza A (2009). Use of number by fish. PLoS ONE, 4(3): e4786, doi:10.1371/journal.pone.0004786.
Agrillo C, Dadda M, Serena G & Bisazza A (2008). Do fish count? Spontaneous discrimination of quantity in female mosquitofish. Animal Cognition, 11(3): 495-503.
Agrillo C, Dadda M & Serena G (2008). Choice of female groups by male mosquitofish (Gambusia holbrooki). Ethology, 114(5): 479-488.
Agrillo C & Dadda M (2007). Discrimination of the larger shoal in the poeciliid fish Girardinus falcatus. Ethology, Ecology & Evolution, 19(2): 145-157.
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