Les abeilles sont fortes en maths

Les abeilles sont capables d’apprendre les mécanismes complexes d’addition et de soustraction, selon une étude.

Parmi leurs nombreuses capacités, les abeilles en ont une qui a surpris les scientifiques : elles sont capables d’additionner et de soustraire. Malgré leur cerveau minuscule, ces insectes font preuve d’une grande intelligence.

Calculs précis

Les chercheurs à l’origine de l’étude, publiée dans la revue Science Advances, avaient déjà constaté que les abeilles pouvaient comprendre le concept du zéro et apprendre à indiquer correctement le plus petit parmi deux groupes. Ils disent aujourd’hui que ces insectes sont capables d’apprendre à faire des calculs numériques exacts, comme l’addition et la soustraction d’un nombre donné.

Concrètement, les chercheurs ont lâché les abeilles dans un labyrinthe en forme de Y (voir graphique ci-dessous) pour évaluer leur prise de décision en fonction des stimuli présentés (un stimulus visuel jaune pour la soustraction, bleu pour les additions). Elles devaient faire des opérations simples, soit additionner ou retrancher 1 à un nombre initial. Leurs réponses ont été motivées par une récompense (eau sucrée) ou une sanction (solution amère de quinine). Au départ, le taux de réussite était de 50%, montrant que leurs choix étaient aléatoires. Après passage, elles avaient un taux de réussite de 64% à 72%. Le fait d’utiliser deux couleurs symbolisant les deux opérations et de les manier avec succès mobilise des processus cognitifs complexes : « il est difficile d’entrainer une abeille à comprendre un signe ‘plus’ ou ‘moins’ parce qu’il s’agit d’un symbole abstrait, alors nous utilisons la couleur parce qu’elles peuvent l’apprendre plus rapidement », explique Adrian Dyer, coauteur de la recherche.

D’autres animaux

« Leur cerveau peut gérer une règle à long terme et l’appliquer à un problème mathématique pour trouver une réponse correcte. C’est un type de traitement des nombres différent des jugements de quantité spontanés », confirme Dyer. Autrefois, on pensait que seuls les êtres humains étaient capables de résoudre de tels calculs, mais les récentes recherches ont démontré une intelligence numérale supérieure de certains animaux. « Nous savions déjà que d’autres primates et un perroquet gris d’Afrique pouvaient le faire, mais aussi certaines araignées. »

Bien que de nombreux animaux démontrent une compréhension des nombres de base pour des tâches telles que la nourriture ou la gestion des ressources, les mathématiques plus complexes ne peuvent être effectuées que par un nombre limité de vertébrés non humains. Ces résultats sont significatifs, car les abeilles et les humains sont séparés par plus de 400 millions d’années d’évolution, ce qui veut dire que ces capacités d’ordre numéral seraient plus accessibles aux animaux que prévu, explique le Time.

Pour l’équipe, cette recherche s’ajoute à un nombre croissant de preuves qui suggèrent que le langage n’est pas nécessaire pour apprendre à manipuler des nombres. Et ce n’est pas tout : « Cela nous apprend beaucoup de choses sur ce que le cerveau peut faire et sur les structures nécessaires dont vous pourriez avoir besoin dans le cerveau pour atteindre certains résultats », précise Dyer.

Cerveau malléable

Peut-on donc conclure que les abeilles ont vraiment le concept d’opération mathématique ? Paul Graham, neuroéthologue (université du Sussex), tempère : « En réalité, vous ne savez pas vraiment ce que l’animal a fait, car vous n’étudiez pas comment il le fait ». Pour lui, il est difficile de concevoir une expérience pour en exclure d’autres, rapporte The Guardian.

« Ce n’est pas que chaque abeille puisse le faire spontanément, mais que nous pourrions leur apprendre à le faire », se défend Dyer. Les abeilles n’ont pas besoin de cette capacité dans la nature, pour leur survie, et ne la développent donc pas, mais « elles ont un cerveau qui est assez malléable pour apprendre notre problème. Tout ce que nous faisons n’est pas essentiel à notre survie en termes d’évolution : jouer de la guitare, surfer et voyager dans l’espace sont des choses que nous pouvons faire parce que nous avons beaucoup de plasticité neurale, nous sommes très intelligents. Les abeilles sont douées pour survivre et s’adapter dans différents environnements, et cela a peut-être conduit à un cerveau capable d’apprendre une tâche si nécessaire », conclut-il.