Kinh ngạc khả năng tính toán của động vật

Nếu như thế giới đã từng sửng sốt trước khả năng giao tiếp, thậm chí là giao tiếp 2 chiều với con người của một con vẹt xám châu Phi có tên Alex hay con tinh tinh lùn Kanzi thì nay có lẽ không ít người sẽ tiếp tục ngạc nhiên khi biết rằng năng lực toán học là điều khá phổ biến trong thế giới động vật.

Hãy bắt đầu với loài gà nhà (Gallus gallus). Tiến hành thử nghiệm, người ta đặt trước mặt chúng hai màn hình nhỏ, trong đó ở màn hình thứ nhất có một quả bóng từ từ xuất hiện và biến mất trong khi màn hình thứ 2 là 4 quả bóng khác. Kết quả cho thấy những con gà sẽ đi về nhóm đông hơn, tức là màn hình với 4 quả bóng. Rosa Rugani và Lucia Regolin - hai nhà khoa học thuộc Đại học Padova (Italy) phát hiện ra rằng gà có thể phân biệt số, làm phép cộng và trừ đơn giản, ngay cả một con gà con mới 3 ngày tuổi cũng đã có khả năng này.

Với các bài kiểm tra toán học, tinh tinh thậm chí thực hiện còn tốt hơn rất nhiều. Trong một thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đặt một con tinh tinh phía trước hai nhóm, mỗi nhóm có hai chiếc bát chứa những miếng sôcôla. Cuối cùng, con tinh tinh đã chọn bộ có số lượng sôcôla nhiều hơn, nói cách khác chúng đã thực hiện động tác cộng dồn số sôcôla từ 2 chiếc bát lại với nhau.

Trên thực tế, qua nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà khoa học đã đúc rút được nhiều bằng chứng về khả năng toán học của một số loài, bao gồm khỉ đột, khỉ nâu, khỉ mũ, khỉ sóc, vượn cáo, cá heo, voi, chim, kỳ nhông và cá. Gần đây, nhóm chuyên gia Đại học Oakland (Michigan) tiếp tục đưa thêm gấu đen vào danh sách loài có kỹ năng đếm.

Theo tiến sĩ Brian Butterworth đến từ Đại học London ở Anh, loài sư tử Serengeti ở châu Phi có thể nhận biết số lượng sư tử có trong đàn của chúng.“Sư tử sống theo bầy đàn và vùng lãnh thổ. Chúng chỉ tấn công và chống lại các nhóm sư tử khác khi chúng nhận thấy bầy mình đông hơn”, Brian nói. Nhận định vấn đề này, tiến sĩ Karen McComb, Đại học Sussex ở Brighton (Anh) cho biết, tiếng gào rú của loài sư tử không phải là âm thanh vô nghĩa, mà là cách giúp chúng xác định số lượng loài để xác định hướng đi: tấn công hay rút lui. Ví dụ như, trước một bầy sư tử 5 con, tiến sĩ Karen đã tạo ra âm thanh gầm rú ngang với cường độ của 3 con sư tử. Ngay lập tức, nhóm 5 con sư tử sẽ xác định vị trí phát ra tiếng ồn và lao về phía kẻ thù. Tuy nhiên, nếu thay cường độ âm thanh bằng 7 con sư tử, thì nhóm này sẽ lảng đi và nhường phần lãnh thổ cho đối phương.

Tuy nhiên, danh hiệu “thiên tài” toán học thực sự trong vương quốc động vật có lẽ phải thuộc về kiến sa mạc Cataglyphis fortis, loài kiến thường làm tổ ở các hồ muối khắc nghiệt tại Tunisia bởi khả năng nhận biết và tính toán được cả số học lẫn hình học.

Khi bị lạc trên sa mạc, con người thường gặp bế tắc trong việc tìm đường. Tuy nhiên, đây lại là điều quá dễ dàng với kiến sa mạc. Theo các chuyên gia, sau khi rời khỏi tổ để đi tìm thức ăn, chúng có thể tìm được đường về mà không cần mốc chỉ dẫn nhờ sử dụng 1 trong 2 thủ thuật dựa vào dấu hiệu thị giác hoặc mùi hương. Nhưng thực tế thì các hồ muối lộng gió của Tunisia khiến nó không thể giữ lại chút dấu vết mùi hương nào. Mặt khác, cảnh quan sa mạc chỗ nào cũng giống chỗ nào, rất khó phân biệt bằng thị giác.

Mấu chốt vấn đề nằm ở một thứ vũ khí bí mật rất đặc biệt là kết quả quá trình tiến hóa của loài kiến ​​sa mạc: hình học. Nhờ đó, nó có thể tính toán vị trí hiện tại từ quỹ đạo xuất phát và quay trở lại điểm bắt đầu bằng chính con đường đó.

Những con kiến ​​có thể tính toán vị trí hiện tại từ quỹ đạo xuất phát và quay trở lại điểm bắt đầu bằng chính con đường đó, đồng thời xác định hướng bằng cách tính góc giữa đường chúng đi và vị trí của mặt trời dựa vào quy tắc tương tự quy tắc lượng giác mà chúng ta được học ở lớp 10. Chúng ​​liên tục cập nhật các tính toán để phù hợp với mặt trời ở các thời điểm khác nhau trong ngày. Toàn bộ khả năng đáng kinh ngạc này đều nhờ vào hệ thống gồm khoảng 250.000 tế bào thần kinh (ở con người là khoảng 85 tỷ tế bào thần kinh).

Sau khi xác định được đường đi, kiến sa mạc tiến hành ước lượng khoảng cách bằng cách đếm bước chân. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra điều này khi thực hiện thí nghiệm gắn một bộ phận giống cà kheo cho kiến để kéo dài sải chân của chúng. Họ cũng làm ngắn bước chân của kiến bằng cách cắt ngắn chân chúng đi.

Kết quả là những con kiến có cà kheo vẫn đi đủ số bước chân nhưng do có sải chân dài hơn nên đã vượt qua mục tiêu còn những con bị cắt chân thì dừng lại trước mục tiêu. Sau khi làm quen với chân mới, chúng lại có thể điều chỉnh “máy” đo bước chân và tiến về nhà chính xác hơn.

Năng lực ngôn ngữ của con người cho phép chúng ta vượt qua các kỹ năng tính toán đơn thuần. Và nếu các loài động vật khác cũng có khả năng này thì biết đâu chúng có thể làm những điều mà loài người nghĩ rằng chỉ mình mới thực hiện được.