La sorprendente manera en que los animales entienden los números
La sorprendente manera en que los animales entienden los números
Uno de los hallazgos clave en las últimas décadas es que la facultad numérica de los seres humanos está profundamente arraigada en la ascendencia biológica y no se basa en la capacidad para usar el lenguaje.
Teniendo en cuenta la multitud de situaciones en las que los humanos utilizamos información numérica, la vida sin números es inconcebible.
Pero, ¿cuál fue el beneficio de saber manejar los números para nuestros antepasados, antes de que se convirtieran en Homo sapiens? ¿Por qué los animales procesan números?
Resulta que esta habilidad ofrece un beneficio significativo para la supervivencia, razón por la cual este rasgo de comportamiento está presente en muchas poblaciones animales.
Varios estudios que examinaron a los animales en sus entornos naturales sugieren que la representación de números mejora la capacidad para aprovechar las fuentes de alimento, cazar, evitar la depredación, moverse por su hábitat y perdurar en las interacciones sociales.
Antes de que los animales numéricamente competentes evolucionaran en el planeta, las bacterias microscópicas unicelulares, los organismos vivos más antiguos de la Tierra, ya explotaban la información cuantitativa.
Las bacterias se ganan la vida mediante el consumo de nutrientes de su entorno. Sobre todo, crecen y se dividen para multiplicarse.
Sin embargo, en los últimos años, los microbiólogos han descubierto que también tienen vida social y son capaces de sentir la presencia o ausencia de otras bacterias.
En otras palabras, pueden detectar la cantidad de bacterias a su alrededor.
Tomemos, por ejemplo, la bacteria marina Vibrio fischeri.
Mejor acompañadas
Tiene una propiedad especial que le permite producir luz a través de un proceso llamado bioluminiscencia, similar a cómo las luciérnagas emiten luz.
Si estas bacterias están en soluciones de agua diluida (donde están esencialmente solas), no emiten luz.
Pero cuando crecen hasta cierto número, todas producen luz simultáneamente.
Por lo tanto, la Vibrio fischeri puede distinguir cuando están solas y cuando están juntas.
Resulta que hacen esto usando un lenguaje químico.
Expulsan moléculas de comunicación y la concentración de estas moléculas en el agua aumenta en proporción al número de células.
Y cuando esta molécula alcanza una cierta cantidad, llamada "quórum", les dice a las otras bacterias cuántos vecinos hay y todas las bacterias brillan.
Este comportamiento se llama "detección de quórum": las bacterias votan con moléculas de señalización, el voto se cuenta y, si se alcanza un cierto umbral (el quórum), todas las bacterias responden.
Este comportamiento no es solo una anomalía de Vibrio fischeri: todas las bacterias utilizan este tipo de detección de quórum para comunicar su número de células de forma indirecta a través de moléculas de señalización.
Sorprendentemente, la detección de quórum no se limita a las bacterias; los animales también la usan para moverse.
Las hormigas japonesas (Myrmecina nipponica), por ejemplo, deciden trasladar su colonia a una nueva ubicación si sienten un quórum.
En esta forma de toma de decisiones por consenso, las hormigas comienzan a transportar sus crías junto con toda la colonia a un nuevo sitio solo cuando hay un número definido de hormigas en el sitio de destino.
Solo entonces, deciden, es seguro trasladar la colonia.
También las abejas
La cognición numérica también juega un papel vital cuando se trata del desarrollo de estrategias de alimentación eficientes.
En 2008, los biólogos Marie Dacke y Mandyam Srinivasan realizaron un experimento minuciosamente controlado en el que descubrieron que las abejas son capaces de estimar la cantidad de puntos de referencia en un túnel de vuelo para llegar a una fuente de alimento, incluso cuando se cambia el diseño espacial.
Las abejas se basan en puntos de referencia para medir la distancia de una fuente de alimento a la colmena. Evaluar los números es vital para su supervivencia.
Cuando se trata de la búsqueda óptima de alimento, "ir a por más" es una regla de oro en la mayoría de los casos y parece obvio cuando se piensa en ello, pero a veces la estrategia opuesta es favorable.
El ratón de campo ama las hormigas vivas, pero las hormigas son presas peligrosas porque muerden cuando se sienten amenazadas.
Cuando un ratón de campo se coloca en una arena junto con dos grupos de hormigas de diferentes cantidades, sorprendentemente "va por el que tiene menos".
En un estudio, los ratones que podían elegir entre cinco frente a 15, cinco frente a 30 y 10 frente a 30 hormigas siempre prefirieron la menor cantidad de hormigas.
Los números importan
Los ratones de campo parecen elegir el grupo de hormigas más pequeño para garantizar una caza cómoda y evitar ser mordidos con frecuencia.
Las señales numéricas también juegan un papel importante cuando se trata de cazar presas en grupos.
La probabilidad, por ejemplo, de que los lobos capturen alces o bisontes varía con el tamaño del grupo al que se enfrentan.
Los lobos a menudo cazan presas grandes, como alces y bisontes, pero las presas grandes pueden patear y pisotear a los lobos hasta matarlos.
Por lo tanto, existe un incentivo para "reprimirse" y dejar que otros vayan a matar, particularmente en partidas de caza más grandes.
Como consecuencia, los lobos tienen un tamaño de grupo óptimo para cazar presas diferentes.
Para los alces, los niveles de éxito de captura se reducen a de dos a seis lobos.
Sin embargo, para el bisonte, la presa más formidable, de nueve a 13 lobos son el mejor garante del éxito.
Por lo tanto, para los lobos, los números son importantes también durante la caza, pero solo hasta un cierto número que depende de la dificultad de su presa.
Los animales que están indefensos a menudo buscan refugio entre grandes grupos de compañeros sociales.
La estrategia de supervivencia que se halla detrás de esos números apenas necesita explicación.
Pero esconderse en grandes grupos no es la única estrategia contra la depredación que implica competencia numérica.
Cantar para defenderse
En 2005, un equipo de biólogos de la Universidad de Washington descubrió que los pájaros carboneros de cabeza negra en Europa desarrollaron una forma sorprendente de anunciar la presencia y peligrosidad de un depredador.
Como muchos otros animales, los carboneros producen llamadas de alarma cuando detectan un depredador potencial, como un halcón, para advertir a sus compañeros.
Se ha demostrado que el número de notas al final de esta llamada de alarma indica el nivel de peligro de un depredador.
Una llamada de este estilo, con sólo dos notas al final, puede indicar un búho gris bastante inofensivo.
Los grandes búhos grises son demasiado grandes para maniobrar y seguir a los ágiles carboneros en el bosque, por lo que no son una amenaza seria.
En cambio, maniobrar entre árboles no supone ningún problema para el pequeño búho pigmeo, por lo que es uno de los depredadores más peligrosos para estos pequeños pájaros.
Cuando los carboneros ven un búho pigmeo, aumentan el número de notas.
Aquí, la cantidad de sonidos sirve como una estrategia activa contra la depredación.
Los grupos y el tamaño del grupo también son importantes si los recursos no pueden ser defendidos por individuos por sí solos, y la capacidad de evaluar el número de individuos en el propio grupo en relación con la parte oponente tiene un claro valor de adaptación.
Se han investigado varias especies de mamíferos en la naturaleza y el hallazgo común es que la ventaja numérica determina el resultado de tales peleas.
En un estudio pionero, la zoóloga Karen McComb y sus colaboradores de la Universidad de Sussex investigaron el comportamiento espontáneo de las leonas en el Parque Nacional del Serengeti cuando se enfrentaban a intrusos.
Los autores vieron que los animales salvajes responden a sonidos reproducidos a través de un altavoz como si estuvieran ante individuos reales.
Si la reproducción suena como un león extranjero que representa una amenaza, las leonas se acercarían agresivamente al hablante como la fuente del enemigo.
En este estudio de reproducción acústica, los autores imitaron una intrusión hostil tocando el rugido de leonas desconocidas para los residentes.
En estos casos, las leonas deciden acercarse agresivamente a los intrusos solo si superan en número a estos últimos, un ejemplo de la capacidad de un animal para tener en cuenta información cuantitativa.
Se presentaron dos condiciones a los sujetos: las grabaciones de rugidos de leones hembras solteras o de grupos de tres hembras rugiendo juntas.
Los investigadores tenían curiosidad por ver si la cantidad de atacantes y la cantidad de defensores tendrían un impacto en la estrategia del defensor.
Curiosamente, una sola hembra defensora dudaba mucho en acercarse a las reproducciones de uno o tres intrusos.
Sin embargo, tres defensores se acercaron fácilmente al rugido de un solo intruso, pero no al rugido de tres intrusos juntos.
Obviamente, el riesgo de lastimarse al entrar en una pelea con tres oponentes era un presentimiento.
Solo si el número de residentes era cinco o más, las leonas se acercaban a los rugidos de tres intrusos.
En otras palabras, las leonas deciden acercarse a los intrusos de manera agresiva solo si los superan en número, otro ejemplo claro de la capacidad de un animal para tomar en cuenta información cuantitativa.
Nuestros primos más cercanos en el reino animal, los chimpancés, muestran un patrón de comportamiento muy similar.
Estrategia militar
Utilizando un enfoque de sonidos similar, Michael Wilson y sus colegas de la Universidad de Harvard descubrieron que los chimpancés se comportaban como estrategas militares.
Siguen intuitivamente ecuaciones utilizadas por las fuerzas militares para calcular las fuerzas relativas de sus oponentes.
En particular, los chimpancés siguen las predicciones hechas en el modelo de combate de la "ley del cuadrado" de Lanchester.
Este modelo predice que, en competencias con múltiples individuos de cada lado, los chimpancés de esta población deberían estar dispuestos a participar en una competencia solo si superan en número al lado opuesto en un factor de al menos 1,5.
Y eso es precisamente lo que hacen los chimpancés salvajes.
Mantenerse con vida, desde una posición biológica, es un medio para lograr un fin, y el objetivo es la transmisión de genes.
En los escarabajos del gusano de la harina (Tenebrio molitor), muchos machos se aparean con muchas hembras y la competencia es intensa.
Por lo tanto, un escarabajo macho siempre buscará más hembras para maximizar sus oportunidades de apareamiento.
Después del apareamiento, los machos incluso protegen a las hembras durante algún tiempo para evitar futuros actos de apareamiento de otros machos.
Cuantos más rivales haya encontrado un macho antes del apareamiento, más tiempo protegerá a la hembra después del apareamiento.
Es obvio que tal comportamiento juega un papel importante en la reproducción y por lo tanto tiene un alto valor adaptativo.
Poder estimar la cantidad ha mejorado la competitividad sexual de los hombres.
¿Qué espermatozoide llegará primero?
Esto, a su vez, puede ser una fuerza impulsora para una estimación de cantidad cognitiva más sofisticada a lo largo de la evolución.
Uno puede pensar que todo se gana con una copulación exitosa.
Pero eso está lejos de ser verdad para aquellos animales, para quienes el verdadero premio es fertilizar un óvulo.
Una vez que las parejas de apareamiento masculinas han cumplido su papel en el juego, el esperma continúa compitiendo por la fertilización del óvulo.
Dado que la reproducción es de suma importancia en biología, la competencia de los espermatozoides provoca una variedad de adaptaciones a nivel conductual.
Tanto en insectos como en vertebrados, la capacidad de los machos para estimar su competencia determina el tamaño y la composición del eyaculado.
En el pseudoescorpión, Cordylochernes scorpioides, por ejemplo, es común que varios machos copulen con una sola hembra.
Obviamente, el primer macho tiene las mejores posibilidades de fertilizar el óvulo de esta hembra, mientras que los siguientes machos se enfrentan a posibilidades cada vez menores de engendrar descendencia.
Sin embargo, la producción de espermatozoides es costosa, por lo que la asignación de espermatozoides se sopesa considerando las posibilidades de fertilizar un óvulo.
Los machos huelen el número de machos competidores que han copulado con una hembra y se ajustan disminuyendo progresivamente la asignación de espermatozoides a medida que el número de señales olfativas masculinas diferentes aumenta de cero a tres.
Que los críe otro
Mientras tanto, algunas especies de aves han inventado todo un arsenal de engaños para deshacerse de las responsabilidades de la paternidad y dejar que otros hagan el trabajo.
Después de todo, criar un nido y a sus crías supone un alto esfuerzo.
Así que algunos pájaros ponen sus huevos en los nidos de otras aves y dejan que el anfitrión haga todo el trabajo duro de incubar los huevos y alimentar a las crías.
Naturalmente, los anfitriones no están contentos con la situación y hacen todo lo posible para evitar ser explotados.
Y una de las estrategias de defensa es que el anfitrión tiene a su disposición es el uso de señales numéricas.
Las fochas americanas, por ejemplo, introducen huevos en los nidos de sus vecinos y esperan engañarlos para que críen a los polluelos.
Por supuesto, sus vecinos intentan evitar ser explotados.
Un estudio en el hábitat natural de las fochas sugiere que los posibles hospedadores pueden contar sus propios huevos, lo que les ayuda a rechazar los huevos parásitos.
Por lo general, ponen una nidada de tamaño medio de sus propios huevos y luego rechazan cualquier huevo parásito sobrante.
Por lo tanto, las fochas parecen evaluar el número de sus propios huevos e ignorar los demás.
Un tipo aún más sofisticado de parasitismo de cría se encuentra en los tordos, una especie de pájaro cantor que vive en América del Norte.
En esta especie, las hembras también depositan sus huevos en los nidos de una variedad de especies hospedadoras, desde aves tan pequeñas como reyezuelos hasta aves tan grandes como alondras, y tienen que ser inteligentes para garantizar que sus crías tengan un futuro brillante.
Los huevos de tordo eclosionan después de exactamente 12 días de incubación.
Si la incubación es de solo 11 días, los polluelos no nacen y se pierden.
Por tanto, no es casualidad que los tiempos de incubación de los huevos de los hospedadores más comunes oscilen entre 11 y 16 días, con una media de 12 días.
Las aves hospedadoras generalmente ponen un huevo por día; una vez que transcurre un día sin que el hospedador agregue huevos al nido, el hospedador ha comenzado la incubación.
Esto significa que los polluelos comienzan a desarrollarse en los huevos y el reloj comienza a correr.
Para una hembra de tordo, por lo tanto, no solo es importante encontrar un huésped adecuado, sino también cronometrar con precisión la puesta de huevos de manera adecuada.
Si el tordo pone su huevo demasiado pronto en el nido anfitrión, corre el riesgo de que su huevo sea descubierto y destruido.
Pero si pone el huevo demasiado tarde, el tiempo de incubación habrá expirado antes de que su pollito tornero pueda eclosionar.
Los ingeniosos experimentos de David J White y Grace Freed-Brown de la Universidad de Pensilvania sugieren que las hembras de tordo monitorean cuidadosamente la nidada para sincronizar su parasitismo con la incubación ajena.
Las hembras de tordo están atentas a los nidos hospedadores en los que el número de huevos ha aumentado desde su primera visita.
Esto garantiza que el hospedador aún se encuentra en proceso de puesta y la incubación aún no ha comenzado.
Además, el tordo busca nidos que contengan exactamente un huevo adicional por número de días que hayan transcurrido desde su visita inicial.
Esta labor es increíblemente exigente desde el punto de vista cognitivo, ya que el tordo hembra necesita visitar un nido durante varios días, recordar el tamaño de la nidada de un día para el siguiente, evaluar el cambio en el número de huevos en el nido desde una visita pasada al presente, evaluar el número de días que han pasado y luego comparar estos valores para tomar la decisión de poner el huevo o no.
Pero esto no es todo.
La mafia
Las madres de los tordos también tienen estrategias de refuerzo siniestras.
Vigilan los nidos donde han puesto sus huevos.
En un intento por proteger su huevo, los tordos actúan como gánsteres de la mafia.
Si el tordo descubre que su huevo ha sido destruido o retirado del nido del anfitrión, toma represalias destruyendo los huevos del pájaro anfitrión, picándoles agujeros o sacándolos del nido y tirándolos al suelo.
Es mejor que las aves anfitrionas críen el pichón del tordo, o de lo contrario tendrán que pagar caro.
Por lo tanto, para los padres de acogida, puede valer la pena pasar por todos los problemas de criar un pollito adoptivo desde un punto de vista adaptativo.
Sobrevivir y reproducirse
El tordo es un ejemplo asombroso de hasta qué punto la evolución ha llevado a algunas especies a permanecer en el negocio de transmitir sus genes.
Las presiones de selección existentes, ya sean impuestas por el entorno inanimado o por otros animales, obligan a las poblaciones de especies a mantener o aumentar los rasgos adaptativos causados por genes específicos.
Si evaluar los números ayuda en esta lucha por sobrevivir y reproducirse, seguramente es apreciado y confiable.
Esto explica por qué la competencia numérica está tan extendida en el reino animal: evolucionó porque fue descubierta por un antepasado común anterior y se transmitió a todos los descendientes, o porque se inventó en diferentes ramas del árbol de la vida animal.
Independientemente de su origen evolutivo, una cosa es cierta: la competencia numérica es sin duda un rasgo de la evolución.
