O jeito extraordinário dos animais entenderem os números


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A espécie humana é adepta do uso de números, mas a nossa habilidade matemática é algo que dividimos com uma surpreendente quantidade de criaturas.

Uma das descobertas-chave das últimas décadas é a de que a nossa aptidão numérica está profundamente enraizada na nossa ancestralidade biológica, e não baseada na nossa habilidade de usar a linguagem. Considerando as múltiplas situações em que nós humanos usamos informações numéricas, a vida sem números é inconcebível.

Mas qual seria o benefício da competência numérica para os nossos ancestrais antes de eles se tornarem Homo sapiens? Para que animais usariam números decimais?

Acontece que o processamento de números oferece um benefício substancial para a sobrevivência, e é por isso que este traço comportamental está presente em várias populações de animais. Vários estudos que examinaram animais em seus ambientes ecológicos sugerem que representar números aumentam as habilidades do animal em explorar fontes de comida, caçar, evitar a predação, navegar seu habitat, e persistir em interações sociais.

Antes dos animais numericamente competentes evoluírem no planeta, bactérias microscópicas e uni celulares – os mais velhos organismos vivos na Terra – já exploravam informações quantitativas. A bactéria sobrevive através do consumo de nutrientes do ambiente. A maioria cresce e se divide para multiplicar. Contudo, nos anos recentes, microbiologistas descobriram que elas também tem uma vida social e são capazes de sentir a presença ou ausência de outras bactérias. Em outras palavras, elas podem sentir o número de bactérias.

Por exemplo a bactéria marinha Vibrio fischeri. Ela tem uma propriedade especial que a torna capaz de produzir luz através de um processo chamado bioluminescência, processo similar ao dos vagalumes. Se essas bactérias colocadas em água (onde elas geralmente estão sozinhas), elas não produzem luz, mas quando elas crescem um certo número de células de bactérias, todas elas produzem luz simultaneamente. Portanto, a Vibrio fischeri pode distinguir quando elas estão sozinhas ou acompanhadas.

Elas fazem isso usando uma linguagem química. Elas secretam moléculas de comunicação, e a concentração dessas moléculas na agua aumentam de acordo com a proporção do número de células. E quando essa molécula atinge uma certa quantidade, chamada de “quorum”, ela diz as outras bactérias quantos vizinhos ela tem, e todas as bactérias brilham juntas.

Este comportamento é chamado de “senso de quorum” – as bactérias votam com moléculas de sinalização, o voto é contabilizado, e se um certo limite (quorum) é atingido, cada bactéria responde. Este comportamento não é uma anomalia somente da Vibrio Fischeri – todas as bactérias usam esse tipo de senso de quorum para comunicar o seu número de células de uma maneira indireta via moléculas de sinalização.

Notavelmente, o senso de quorum não é exclusivo às bactérias – animais também os usam. As formigas japonesas (Myrmecina nipponica), por exemplo, decidem mover suas colônias para outros lugares pelo senso do quorum. Nessa forma de decisão tomada conscientemente, as formigas começam a transportar as suas ninhadas junto com a colônia inteira para um novo lugar, somente se um número definido de formigas está presente no lugar de destino, e só assim, eles decidem se é seguro mover a colônia.

A cognição numérica também desempenha um papel vital no que diz respeito a navegação e o eficiente desenvolvimento de estratégias de forragemento. Em 2008, os biólogos Marie Dacke e Mandyam Srinivasan fizeram um estudo completo e controlado no qual eles descobriram que as abelhas são capazes de estimar o número de pontos de referência em um túnel para chegar a uma fonte de alimento – mesmo se o layout espacial tiver mudado. As abelhas contam com os pontos de referência para medir a distância da fonte de alimento até a colmeia. Este uso de números é essencial para a sua sobrevivência.

Quando se trata do forrageamento ideal, “buscar mais” é uma regra na maioria dos casos, e parece obvio quando você pensa a respeito, mas algumas vezes a estratégia oposta é mais favorável. O rato do campo ama formigas vivas, mas formigas são uma presa perigosa pois elas picam quando se sentem ameaçadas. Quando um rato do mato é colocado em uma área com dois grupos com diferentes quantidades, ele supreendentemente “busca menos”. Em um estudo, ratos que conseguiam distinguir 5 versus 15, 5 versus 30 e 10 versus 30 formigas sempre preferiram o grupo menor de formigas. O rato do campo parece escolher o menor grupo de formigas para garantir uma caçada confortável e evitar ser picado frequentemente.

Pistas numéricas desempenham um papel significante quando se trata de caçar presas em grupos. A probabilidade, por exemplo, de lobos capturarem um alce ou um búfalo varia de acordo com o tamanho do grupo de caça. Lobos geralmente caçam presas grandes como alces ou búfalos, mas presas grandes podem chutar, machucar e pisotear os lobos até a morte. Portanto, há um incentivo para “se conter” e deixar que os outros entrem em ação, especialmente em grupos de caça maiores. Como consequência, os lobos tem um número ideal de grupos de caça para presas diferentes. Para alces, a captura de sucesso é de dois a seis lobos. No entanto, para o bisão, a presa mais formidável, nove a 13 lobos são a melhor garantia de sucesso. Portanto, para os lobos existe uma força nos números durante a caça, mas até um certo número que depende da resistência da sua presa.

Animais mais frágeis normalmente procuram abrigos entre grupos maiores de companheiros sociais – a estratégia de sobrevivência da força em números dificilmente precisa de explicação. Mas esconder-se em grandes grupos não é a única estratégia anti-predação que envolve competência numérica.

Em 2005, uma equipe de biólogos da Universidade de Washington descobriu que os chapins de bico preto na Europa desenvolveram uma maneira surpreendente de anunciar a presença e a periculosidade de um predador. Como muitos outros animais, os chapins emitem gritos de alarme quando detectam um predador potencial, como um falcão, para alertar seus companheiros chapins. Para predadores estacionários, esses pequenos pássaros canoros usam seu chamado de alarme homônimo de “chick-a-dee”. Foi demonstrado que o número de notas “dee” no final desta chamada de alarme indica o nível de perigo de um predador.

Uma chamada como “chick-a-dee-dee” com apenas duas notas “dee” pode indicar uma coruja cinza bastante inofensiva. As grandes corujas cinzentas são muito grandes para manobrar e seguir os ágeis chapins na floresta, então elas não são uma ameaça séria. Em contraste, a manobra entre árvores não é problema para a pequena coruja-pigmeu, razão pela qual é um dos predadores mais perigosos para essas pequenas aves. Quando os chapins vêem uma coruja pigmeu, eles aumentam o número de notas “dee” e chamam “chick-a-dee-dee-dee-dee”. Aqui, o número de sons serve como uma estratégia anti-predação ativa.

Os grupos e o tamanho do grupo também importam se os recursos não podem ser defendidos apenas por indivíduos – e a capacidade de avaliar o número de indivíduos em seu próprio grupo em relação à parte oponente é de claro valor adaptativo.

Várias espécies de mamíferos foram investigadas na natureza, e o achado comum é que a vantagem numérica determina o resultado dessas lutas. Em um estudo pioneiro, a zoóloga Karen McComb e colegas de trabalho da Universidade de Sussex investigaram o comportamento espontâneo de leões fêmeas no Parque Nacional do Serengeti diante de intrusos. Os autores exploraram o fato de que animais selvagens respondem a vocalizações tocadas por um alto-falante como se indivíduos reais estivessem presentes. Se a reprodução soar como um leão estrangeiro que representa uma ameaça, as leoas abordariam agressivamente o falante como a fonte do inimigo. Neste estudo de reprodução acústica, os autores imitaram a intrusão hostil tocando o rugido de leoas desconhecidas para os residentes.

Duas condições foram apresentadas aos indivíduos: ou as gravações de leoas sozinhas rugindo ou de grupos de três fêmeas rugindo juntas. Os pesquisadores estavam curiosos para ver se o número de atacantes e o número de defensores teriam impacto na estratégia do defensor. Curiosamente, uma única fêmea defensora estava muito hesitante em abordar as reproduções de um ou três intrusos. No entanto, três defensores prontamente se aproximaram do rugido de um único intruso, mas não do rugido de três intrusos juntos.

Obviamente, o risco de se machucar ao entrar em uma luta com três oponentes era um presságio. Somente se o número de residentes fosse cinco ou mais é que as leoas se aproximavam dos rugidos de três intrusos. Em outras palavras, as leoas decidem abordar os intrusos de forma agressiva apenas se eles superarem os últimos – outro exemplo claro da capacidade de um animal de levar em consideração informações quantitativas.

Nossos primos mais próximos no reino animal, os chimpanzés, apresentam um padrão de comportamento muito semelhante. Usando uma abordagem de reprodução semelhante, Michael Wilson e colegas da Universidade de Harvard descobriram que os chimpanzés se comportavam como estrategistas militares. Eles seguem intuitivamente as equações usadas pelas forças militares para calcular a força relativa das partes oponentes. Em particular, os chimpanzés seguem as previsões feitas no modelo de combate da “quadratura” de Lanchester. Este modelo prevê que, em competições com vários indivíduos de cada lado, os chimpanzés desta população devem estar dispostos a entrar em uma competição apenas se superarem o lado oposto por um fator de pelo menos 1,5. E é exatamente isso que os chimpanzés selvagens fazem.

Ficar vivo – do ponto de vista biológico – é um meio para um fim, e o objetivo é a transmissão de genes. Nos besouros da larva da farinha (Tenebrio molitor), muitos machos acasalam com muitas fêmeas e a competição é intensa. Portanto, um besouro macho sempre procura mais fêmeas para maximizar suas oportunidades de acasalamento. Após o acasalamento, os machos até guardam as fêmeas por algum tempo para evitar futuros atos de acasalamento de outros machos. Quanto mais rivais um macho encontra antes do acasalamento, mais tempo ele guardará a fêmea após o acasalamento.

É óbvio que tal comportamento desempenha um papel importante na reprodução e, portanto, tem um alto valor adaptativo. Ser capaz de estimar a quantidade melhorou a competitividade sexual dos machos. Isso pode, por sua vez, ser uma força motriz para uma estimativa de quantidade cognitiva mais sofisticada ao longo da evolução.

Pode-se pensar que tudo se ganha com uma cópula bem-sucedida. Mas isso está longe de ser verdade para alguns animais, para os quais o verdadeiro prêmio é fertilizar um ovo. Uma vez que os parceiros de acasalamento individuais tenham cumprido sua parte na peça, o esperma continua a competir pela fertilização do óvulo. Visto que a reprodução é de suma importância na biologia, a competição espermática causa uma variedade de adaptações no nível comportamental.

Tanto em insetos quanto em vertebrados, a capacidade dos machos de estimar a magnitude da competição determina o tamanho e a composição da ejaculação. No pseudoescorpião Cordylochernes scorpioides, por exemplo, é comum que vários machos copulem com uma única fêmea. Obviamente, o primeiro macho tem as melhores chances de fertilizar o óvulo dessa fêmea, enquanto os machos a seguir enfrentam chances cada vez menores de gerar filhos. No entanto, a produção de espermatozoides é cara, então a alocação de espermatozoides é ponderada considerando as chances de fertilizar um óvulo.

Os machos cheiram o número de machos competidores que copularam com uma fêmea e se ajustam diminuindo progressivamente a alocação de esperma à medida que o número de diferentes pistas olfativas masculinas aumenta de zero para três.

Algumas espécies de pássaros inventaram todo um arsenal de truques para se livrar do fardo da paternidade e deixar que outros façam o trabalho. Criar uma ninhada e criar filhotes são empreendimentos caros. Eles se tornam parasitas de ninhadas ao colocar seus ovos em ninhos de outras aves e deixar o hospedeiro fazer todo o trabalho duro de incubar os ovos e alimentar os filhotes. Naturalmente, os potenciais anfitriões não estão satisfeitos e fazem de tudo para evitar serem explorados. E uma das estratégias de defesa que o hospedeiro potencial tem à sua disposição é o uso de pistas numéricas.

Galeirões americanos, por exemplo, enfiam ovos nos ninhos de seus vizinhos e esperam induzi-los a criar os filhotes. Claro, seus vizinhos tentam evitar serem explorados. Um estudo no habitat natural dos galeirões sugere que potenciais hospedeiros galeirões podem contar seus próprios ovos, o que os ajuda a rejeitar ovos parasitas. Eles normalmente colocam uma ninhada de tamanho médio de seus próprios ovos e, posteriormente, rejeitam qualquer ovo parasita excedente. Portanto, as galeironas parecem avaliar o número de seus próprios ovos e ignorar quaisquer outros.

Um tipo ainda mais sofisticado de parasitismo de cria é encontrado em Chupins, uma espécie de ave canora que vive na América do Norte. Nesta espécie, as fêmeas também depositam seus ovos nos ninhos de uma variedade de espécies hospedeiras, desde pássaros tão pequenos como cristas até aqueles tão grandes como cotovias, e elas têm que ser espertas para garantir que seus futuros filhotes tenham um futuro brilhante .

Os ovos de chupim eclodem após exatamente 12 dias de incubação; se a incubação for de apenas 11 dias, os pintinhos não eclodem e são perdidos. Portanto, não é por acaso que os tempos de incubação dos ovos dos hospedeiros mais comuns variam de 11 a 16 dias, com média de 12 dias. As aves hospedeiras geralmente botam um ovo por dia – uma vez que um dia se passa sem nenhum ovo adicionado pelo hospedeiro ao ninho, o hospedeiro começa a incubação. Isso significa que os filhotes começam a se desenvolver nos ovos e o relógio começa a correr. Para uma fêmea de Chupim, portanto, não é importante apenas encontrar um hospedeiro adequado, mas também determinar o momento exato da postura dos ovos. Se o Chupim colocar seu ovo muito cedo no ninho hospedeiro, ela corre o risco de seu ovo ser descoberto e destruído. Mas se ela botar o ovo tarde demais, o tempo de incubação terá expirado antes que seu filhote Chupim possa chocar.

Experimentos de inteligência de David J White e Grace Freed-Brown, da Universidade da Pensilvânia, sugerem que as fêmeas Chupim monitoram cuidadosamente a ninhada do hospedeiro para sincronizar seu parasitismo com a incubação de um hospedeiro em potencial. As fêmeas Chupim ficam atentas aos ninhos hospedeiros, nos quais o número de ovos aumentou desde sua primeira visita. Isso garante que o hospedeiro ainda está em processo de postura e a incubação ainda não foi iniciada. Além disso, o Chupim está procurando ninhos que contenham exatamente um ovo adicional por número de dias decorridos desde sua primeira visita.

Por exemplo, se a fêmea de Chupim visitou um ninho no primeiro dia e encontrou um ovo do hospedeiro no ninho, ela só depositará seu próprio ovo se o ninho do hospedeiro contiver três ovos no terceiro dia. Se o ninho contiver menos ovos adicionais do que o número de dias que se passaram desde a última visita, ela sabe que a incubação já começou e é inútil para ela botar seu próprio ovo. É extremamente exigente do ponto de vista cognitivo, já que a fêmea de Chupim precisa visitar um ninho durante vários dias, lembrar o tamanho da ninhada de um dia para o outro, avaliar a mudança no número de ovos no ninho de uma visita anterior ao presente, avaliar o número de dias que se passaram e, em seguida, compare esses valores para tomar a decisão de botar o ovo ou não.

Mas isto não é tudo. As mães chupim também têm estratégias de reforço sinistras. Eles vigiam os ninhos onde colocam seus ovos. Na tentativa de proteger seu ovo, os Chupins agem como gangsters da máfia. Se o Chupim descobrir que seu ovo foi destruído ou removido do ninho do hospedeiro, ela retalia destruindo os ovos do pássaro hospedeiro, bicando-os ou levando-os para fora do ninho e jogando-os no chão. É melhor que os pássaros hospedeiros criem filhotes de Chupim, ou então terão que pagar caro. Para os pais anfitriões, pode valer a pena passar por todo o trabalho de criar um filhote adotivo de um ponto de vista adaptativo.

O Chupim é um exemplo surpreendente de como a evolução levou algumas espécies a permanecer no negócio de transmitir seus genes. As pressões de seleção existentes, sejam impostas pelo ambiente inanimado ou por outros animais, forçam as populações de espécies a manter ou aumentar as características adaptativas causadas por genes específicos. Se avaliar os números ajuda nessa luta para sobreviver e reproduzir, ele é usado e apreciado.

Isso explica por que a competência numérica é tão difundida no reino animal: ela evoluiu porque foi descoberta por um ancestral comum anterior e passada a todos os descendentes, ou porque foi inventada em diferentes ramos da árvore da vida animal.

Independentemente de sua origem evolutiva, uma coisa é certa – a competência numérica é certamente um traço adaptativo.


Gratidão por estar conosco! Você acabou de ler uma matéria em defesa dos animais. São matérias como esta que formam consciência e novas atitudes. O jornalismo profissional e comprometido da ANDA é livre, autônomo, independente, gratuito e acessível a todos. Mas precisamos da contribuição, independentemente do valor, dos nossos leitores para dar continuidade a este imenso trabalho pelos animais e pelo planeta. DOE AGORA.


 


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