Cómo los animales recurren a las matemáticas para sobrevivir

“El universo está escrito en el lenguaje de las matemáticas, no solo para el ser humano, pero para todas las criaturas”. Brian Butterworth, del Instituto de Neurociencias Cognitivas de la Universidad College de Londres y experto en el origen de las habilidades numéricas, empieza la conversación con una frase de Galileo. Los animales usan los números en su día a día para tomar las buenas decisiones, que sea para reproducirse, comer, cazar, protegerse o desplazarse. “Los seres humanos hemos heredado de todo esto y saberlo nos ayuda a entender cómo ven el mundo en comparación con nosotros. En realidad, todas las especies, para negociar y sobrevivir, necesitamos tener bases matemáticas”, explica.

¿Qué sería entonces la inteligencia? ¿A qué serviría un cerebro grande? Tenemos que seguir investigando para que las matemáticas, quizás, se conviertan en una materia básica, accesible para todos

Aurore Avarguès-Weber, investigadora del CNRS

Andreas Nieder, investigador de la unidad de psicología animal del Instituto de Neurología de la Universidad de Tubinga (Alemania), insiste en que los animales no “cuentan”, pero sí distinguen las cantidades. Son conscientes de que algo falta o que todavía no es el momento, pero su percepción numérica es aproximada y la precisión disminuye a medida que aumentan las cifras. “Saber esto es imprescindible para entender lo que las especies pueden hacer, ya que tenemos un antepasado en común [un gusano con tres neuronas] y ofrece mucha información sobre nuestro cerebro”, asegura este investigador que acaba de publicar un artículo sobre ello en la revista Trends in Ecology and Evolution.

Calcular para atraer y reproducirse

“Lo que más importa es la reproducción, sobrevivir lo suficiente para pasar de una generación a otra”, asevera Nieder. Un estudio desveló que el canto de la rana túngara macho (Engystomops pustulosus) tiene un número preciso de chasquidos al final del sonido largo y es lo que atrae a la hembra. El objetivo del animal es emitir más chasquidos que sus competidores. Si un macho acaba con uno, el otro dará dos, y el siguiente tres, y así hasta ocho. Butterworth asegura que estas ranas ganan incluso a los seres humanos para contar varios chasquidos consecutivos. Para demostrarlo, el experto da cinco golpes muy rápidos con su bolígrafo para ver si su interlocutor acierta. “Es cierto que nosotros somos mejores en general y con las matemáticas porque tenemos representaciones externas muy claras, los símbolos o los números por ejemplo, y ellos no”, añade.

El ave parásita parece calcular tanto el tiempo de incubación, para no llegar demasiado pronto ni demasiado tarde, y la cantidad de huevos que ya hay en el nicho elegido

Una vez que han atraído a una pareja, algunas especies no se quedan de patas cruzadas. El tordo común (Molothrus ater) introduce sus huevos en nidos ajenos que controla de lejos para no tener que ocuparse de la incubación. Esta ave parece calcular, primero, la cantidad de huevos que ya hay en el nicho elegido para que el otro pájaro no perciba que hay más de la cuenta y segundo, el tiempo de desarrollo del embrión, para no llegar demasiado pronto ni demasiado tarde a recuperar a su cría. Nieder asegura que se complican tanto la vida porque así ahorran mucho tiempo que aprovechan para otras cosas y que, de todas formas, es parte de su genética. Otra especie, sin embargo, muestra mucha más paciencia para asegurar su descendencia. El gusano de la harina (Tenebrio molitor), se queda cerca de la hembra el tiempo que haga falta para protegerla de los otros machos. Cuantos más competidores verá corretear cerca de su conquista, más tiempo se quedará de guardia para asegurar su descendencia.

Evaluar para comer y protegerse

Muchos animales saben que una mayor cantidad de alimentos es más rentable que una pequeña. Cuando las ranas (Bombina orientalis) ven dos montones de alimentos, su elección entre tres o cuatro es aleatoria porque la diferencia es demasiado pequeña, pero eligen sin dudar seis artículos en lugar de tres. Los cuervos y los chimpancés, principales objetos de investigación de Nieder, también son excelentes para tomar decisiones. La capacidad de los cuervos se conoce al menos desde los años treinta, gracias al biólogo alemán Otto Koehler, pionero en la investigación del comportamiento animal que demostró que estas aves podían distinguir hasta siete elementos. Algo parecido pasa con los primates, que son capaces de elegir la bandeja con siete artículos en vez de seis. Nieder afirma que los animales, desde los insectos, los moluscos hasta los vertebrados, van “dónde hay más”, pero si la presa es peligrosa, recurren al “dónde menos mejor” para asegurar su victoria.

Para prosperar, gran parte de la fauna tiene que cazar. El número de atacantes frente al de las presas, es esencial para ganar la batalla. Los lobos son más propensos a tener éxito si tienen el número correcto de ejemplares en su manada en función del tamaño de su presa. Para especies como los alces necesitan ser entre seis y ocho, mientras que la caza de bisontes requiere un paquete de 9 a 13. Pero no todo es pan comido: del otro lado del campo, las víctimas se protegen usando el mismo concepto. Los alces se juntan en mayor número para reducir la posibilidad de que uno de ellos se convierta en presa. "Todos estos animales evalúan la cantidad de individuos en sus grupos para las situaciones de su vida cotidiana,” asegura el autor. Los peces funcionan más o menos igual, según un estudio de un antiguo alumno de Butterworth, Christian Agrillo, de la Universidad de Padova en Italia. Estos animales van a unirse al banco más numeroso, acción que les permite también, en caso de amenaza, tener menos probabilidad de acabar en la boca del depredador.

Contar para desplazarse

Para comer, otros tienen que salir de su escondite. Los cangrejos (Uca rapax) cuentan sus pasos cuando van a buscar comida, al estilo de las hormigas del desierto o de la abeja que recuerda la cantidad de puntos de referencia al alejarse de su colmena, según un estudio publicado en The journal of Experimental Biology. David Barrie, explorador y autor de Los viajes más increíbles. Maravillas de la navegación animal (Crítica, 2020), explica que estos animales, comunes en las costas de América Central y del Caribe, “necesitan volver rápidamente a su refugio cuando perciben una amenaza y lo hacen muy bien”. Mientras deambulan, y no importa cuán complicada sea la ruta que siguen, siempre apuntan sus cuerpos hacia sus madrigueras. Para probar sus capacidades, los investigadores pusieron un parche de plástico resbaladizo en el camino de los cangrejos mientras se dirigían a casa. Algunos ejemplares tuvieron dificultades para pasar por encima: andaban pero no avanzaban. “Sin embargo, terminaron deteniéndose cerca de sus madrigueras, lo que sugiere que habían sobrestimado lo lejos que habían viajado. Por el contrario, aquellos que cruzaron el obstáculo sin perder el control, se detuvieron en el lugar correcto, al igual que los que no tenían que atravesar el obstáculo de plástico”, relata el especialista en navegación animal.

Un ancestro común y la abeja de la miel

Los insectos en general son los que más sorprenden a Nieder, y la abeja de la miel en particular. “El último antepasado común entre este insecto y los primates estadounidenses vivió hace unos 600 millones de años", cuenta. La inteligencia de este invertebrado ha sido objeto de muchas investigaciones y su comportamiento para manejar la complejidad del entorno sigue fascinando a muchos expertos. Aurore Avarguès-Weber, investigadora del Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS) y especialista en este insecto de un millón de neuronas, asegura que es muy curiosa. "Es capaz de manipular los números con extrema facilidad y entender conceptos abstractos”, comenta.

En uno de sus estudios de 2017 publicado en Science, se demostró que esta especie es capaz de distinguir el cero, es decir, un espacio vacío. El mismo grupo, dos años después, apuntó en un artículo de Science Advances que su cerebro diminuto podía sumar y restar. Avarguès-Weber opina que quizás ese ancestro común con tan pocas neuronas ya tenía esa capacidad. "Es crucial descubrirlo para cuestionar la percepción actual de las matemáticas. ¿Qué sería entonces la inteligencia? ¿A qué serviría un cerebro grande? Tenemos que seguir investigando para que las matemáticas, quizás, se conviertan en una materia básica, accesible para todos”, asevera.

Todavía hay incógnitas sobre la parte del cerebro que permite realizar a cada animal todas estas hazañas. Para resumir, por ahora se sabe que en los primates y los seres humanos, el sistema de cuantificación elemental reside en una red neuronal específica en los lóbulos parietales y frontales.

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