Günlük Hayatımızda Matematik

Arılar Sandığımızdan Akıllı: Sayıları ve Çiçek Şekillerini Kolayca Tanıyorlar

Scarlett Howard bal arılarına matematik öğretiyor. Kendisi bu işe Melbourne’deki RMIT Üniversitesi’nde beton bir balkonda birkaç kovanla başladı. Bugün ise zooloji alanında doktora sonrası araştırmacı olarak yer aldığı Toulouse Üniversitesi’nde derslerini yaklaşık 50 kovanlık küçük bir bahçede gerçekleştiriyor.

Hayvanların sayı algısı olduğu ve bu konuda da oldukça başarılı olduklarını uzun zamandır biliyoruz. Önceki çalışmalar; bazı primatların (örneğin; şempanzelerin), papağanların, yunusların ve hatta örümceklerin toplama veya çıkarma gibi hesaplamalar yapabildiklerini göstermişti. Sonuç olarak matematiğin kullanımının doğada sanılandan çok daha yaygın bir kabiliyet olduğu gerçeğini öğrenmiştik. Ya aynı şeyi arıların da yapabileceği fikri? Bu gerçekten heyecan verici…

 Arılar Sayıları Tanımak İçin Nasıl Eğitildi?

Bal arısı beyinleri 1 milyondan az nörona sahiptir, ancak yine de karmaşık sayısal görevleri yerine getirebilirler, bu da sayı duyusunun hayvanlarda doğuştan olabileceğini düşündürür

Howard çalışmalarına ilk olarak arılara 4 ve 5, 4 ve 6, 4 ve 7 gibi sayıların arasındaki farkı kavratarak başlıyor. Her deney için kovanlarındaki binlerce arıdan yaklaşık 100 rastgele arıyı seçiyor. Sonrasında da her arı üzerinde tek tek çalışıyor. Sınıf ise Y harfi şeklinde bir labirent. Arılar labirente Y’nin gövdesindeki küçük bir delikten giriyor. Sonrasında da yol ayrımına geldiğinde belli sayıda mavi veya sarı şekiller görüyor. Bu noktada da bir tercih yapmaları gerekiyor. Arılara şekiller mavi ise Y’nin içinde bir adet fazla resim olan kola doğru yönelirse şekerle ödüllendirileceği öğretiliyor. Diğer kolda ise acı bir içecek bulunuyor. Şekiller sarı ise bu ödüllendirme mekanizması bir tane az şekil içeren koldan devam etti. Bu sayede işlem yapmadan önce arılara az veya çok kavramı öğretilmiş oldu.

Her ödülden sonra arılar serbest bırakılıyor ve kovanlarına geri dönüyorlar. Ancak sonrasında yeni bir ödül almak umuduyla sınıfa geliyorlar. Sonuçta ödül önemli, ek kaynaklar arıların deneyi hatırlamasını sağlıyor. Sonucunda her arı yeterince başarı göstermese de bazıları bu işte gerçekten iyi iş çıkarıyor.

Sonuç Arılar Matematik Yapabilir Anlamı Taşır mı?

Rakamları karşılaştırmak matematik bilmek anlamına gelir mi? Gerçekleşen saymadan çok bir görsel ve hafıza hilesi midir? Bu soruları soran bazı bilim insanları yukarıdaki çalışmanın sonucunu fazla anlamlı bulmadı. Bunun üzerine Scarlett ve ekibi sınıf çalışmalarının ikinci düzeyine geçiş yaptı. Arıları şimdi daha zor bir görev bekliyordu.

Scarlett Howard, Melbourne Üniversitesi bahçesinde bal arılarını teftiş ediyor. 
Minik böcekler, birçok aritmetik kavramı öğrenmede usta olduklarını kanıtladılar.

Bu kez, Y şeklindeki labirente vardıklarında, arılar ya N ya da ters dönmüş bir T işaretiyle karşılaştı. Bu sembollerin herhangi bir anlamı yoktu. N, 2’yi, ters T ise 3’ü temsil ediyordu. Arıların görevi artık nesneleri eşleştirmek değil, sembolleri tanıyıp tanımadıklarını görmekti. Arılar bir işareti (“N”) belli sayıda sembollerle (örneğin 2) bağlamayı öğrendikten sonra içeri girdi. Eğer yanlış ayıda sembol içeren yolu seçerse, acı bir içecek ile karşı karşıya kaldı. Ancak doğru sayıda sembol seçenler ödülü kaptı. Arılar yaklaşık elli denemeden sonra, yüzde 80 civarında doğru seçim yaptılar. Bu çalışmalarda da arıların sayısal sembolleri anlayabildiği ve her seferinde belli sayıda şekil içeren kolu seçebildikleri kanıtlandı. Ancak kendisinin arılara olan ilgisi burada bitmedi.

Bal arıları polen veya nektar toplamak için kovandan dört veya daha fazla kilometre uzaklara uçabilirler. Bu uzun yiyecek arama gezilerinde, arılar yolu hesaplamak için uçtuğu mesafeyi ve hareket açısını sürekli olarak güneşe göre entegre eder. Ancak arının yönünü bulması için ek stratejilere ihtiyacı vardır. Arıların bunu başarmasının bir yolu, rota üzerinde bazı yer işaretlerini ezberlemesi ve eve dönüş için bu yer işaretlerini kullanmasıdır. Arılar aynı zamanda bir hedefe giden yolda geçen yer işaretlerini sayarak mesafelerini de hesaplarlar. Yani bu küçük dostlarımız içgüdüsel olarak sayı sayma yeteneğine sahiptir. Bir biçimde arılar matematik yapabiliyor.

Arılar Çiçekleri Nasıl Tanıyor?

Hepimiz bir bal arısının yanımızdan uçup yakındaki bir çiçeğe konmasını izledik. Ama ne aradığını ve kovanı ilk kez terk ettiğinde, bir çiçeğin neye benzediğini nereden biliyor? Scarlett Howard’ın son araştırması bu konu hakkında. Kendisi arıların daha önce hiç çiçek görmemiş olsalar bile tam olarak ne aradıklarını bilmelerini sağlayan doğuştan gelen bir “çiçek şablonu” olup olmadığını keşfetmek için yola çıktı.

Sonuçta bitkiler ve tozlayıcılar hayatta kalmak ve gelişmek için birbirlerine ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, çiçekli bitkiler ve tozlayıcılar milyonlarca yıldır ortaklaşa gelişmişlerdir. Bu ilişki genellikle çiçeklerin, arılar için daha çekici olan renkler, şekiller ve desenler gibi belirli sinyaller geliştirmesiyle sonuçlandı. Aynı zamanda, arıların nektar ve polen gibi çiçek kaynaklarına güvenmeleri, onların çiçek sinyallerini etkili bir şekilde öğrenmelerine yol açtı. Sonuçta arıların çiçekleri tanımaları, hangi çiçeklerin bir ödül sağlayacağını bilmeleri zaman kaybetmemeleri açısından önemli. Son bulgular, insanların yüzleri ayırt etmeyi öğrenmesi gibi arıların da çiçek şekillerini öğrenebileceğini ortaya koydu.

Anlaşılan, arılar sandığımızdan çok daha akıllı. Küçük boyutları sizleri aldatmasın. Bir labirentte gezinmek, büyüklükleri karşılaştırmak, yön bulmak, sayıları tanımak ve hatta basit matematik işlemleri yapmak dahil olmak üzere bilişsel olarak bir çok farklı görevi etkileyici biçimde gerçekleştirebiliyorlar.

Kaynaklar ve ileri okumalar için:

Matematiksel

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.
Başa dön tuşu