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Aree tematiche

Alle origini della matematica: un confronto tra le capacità numeriche di esseri umani e pesci

Le abilità matematiche non sono una prerogativa umana. Scimpanzé, delfini, gatti, piccioni, pappagalli e persino le salamandre sembrano possedere una qualche rudimentale forma di abilità numerica che utilizzano per risolvere i problemi quotidiani imposti dall’ambiente, come determinare se il proprio gruppo è più grande di quello avversario o dove c’è più cibo. Si tratta di meccanismi filogeneticamente molto antichi che si sono mantenuti nel corso dell’evoluzione, oppure ogni specie ha evoluto specifici sistemi numerici per rispondere alle pressioni selettive imposte dal proprio ambiente? Per rispondere a questa domanda un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Psicologia Generale dell’Università di Padova, coordinati da Christian Agrillo e da Angelo Bisazza, ha confrontato in uno studio recente le prestazioni di un gruppo di studenti universitari con quelle di un gruppo di pesci.

 

Per questo confronto gli studiosi padovani hanno utilizzato la gambusia, un pesce di pochi centimetri che popola i nostri corsi d’acqua. Le gambusie sono state addestrate a distinguere tra due quantità di oggetti (figure geometriche bidimensionali) per poter raggiungere i loro compagni sociali posti all’esterno della vasca di addestramento. Dopo che avevano imparato a distinguere tra due piccole quantità (4 vs. 8 oggetti), essi sono stati sottoposti ad un compito che richiedeva di discriminare quantità sempre maggiori di oggetti ( 15 vs. 30 e 100 vs. 200). Gli studenti universitari dovevano discriminare esattamente le stesse quantità, in una situazione nella quale gli stimoli utilizzati per i pesci venivano presentati al computer. Sorprendentemente la ricerca mostra che per i pesci discriminare 100 da 200 oggetti è ugualmente facile che discriminare 4 da 8 oggetti. Anche gli studenti non sembrano essere troppo influenzati dal numero totale di oggetti da stimare, sebbene in questo caso vi sia una lieve ma significativa flessione nella numerosità maggiore.

 

calcolo mentale

Fig 1. Bastano pochi centesimi di secondo ad un soggetto umano per stimare quale dei due insiemi contiene il maggior numero di oggetti, anche quando vengono pareggiate l’area totale occupata dagli stimoli e le altre caratteristiche che covariano con la numerosità.

 

Dove invece gli studenti si sono dimostrati superiori ai pesci è quando i ricercatori hanno chiesto loro di distinguere quantità sempre più simili tra loro. Sia le persone che i pesci diminuiscono la loro accuratezza man mano che la differenza si assottiglia; tuttavia, mentre gli studenti sono ancora in grado di discriminare un rapporto di 3:4 (9 vs. 12 oggetti), i pesci mostrano una prestazione significativa solamente fino ad un rapporto di 2:3 (8 vs. 12 oggetti): una capacità questa paragonabile a quella che nella nostra specie si osserva nei bambini di età pre-scolare.

 

Lo studio mostra come le capacità di stimare numerosità siano simili in specie che sono filogeneticamente molto lontane e il cui sistema nervoso differisce notevolmente per dimensione e complessità. I risultati suggeriscono come i mattoni di base delle sofisticate abilità matematiche della nostra specie possano in realtà essere molto antichi, addirittura anteriori alla divergenza tra i pesci e i vertebrati terrestri, avvenuta più di 400 milioni di anni fa.

 

Per un approfondimento:

http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0015232

http://news.nationalgeographic.com/news/2009/03/090331-fish-count.html

http://news.nationalgeographic.com/news/2011/01/110107-fish-count-numbers-humans-animals-science/

 

Contatti:

Christian Agrillo

Dipartimento di Psicologia Generale

tel: 049.8276639

email: christian.agrillo@unipd.it

 

21/01/2011