Tiere können Mathematik: Was uns vom Tierreich trennt

Tiere können Mathematik: Was uns vom Tierreich trennt

Hätten Sie gedacht, dass auch Tiere rechnen können? Tatsächlich besitzen sie ein erstaunliches Zahlenverständnis und können einfache mathematische Operationen ausführen. Was uns Menschen jedoch von ihnen unterscheidet, ist die Fähigkeit, Zahlen durch Symbole darzustellen und damit komplexe Berechnungen anzustellen.

Zählen erscheint uns Erwachsenen mühelos. Die meisten von uns erinnern sich nicht einmal daran, wann oder wie wir diese automatische Fähigkeit erworben haben. Doch wenn Sie darüber nachdenken, ist das Zählen eine bemerkenswerte Erfindung. Es half den ersten Menschen, Handel zu treiben, Nahrung zu verteilen und neue Zivilisationen zu organisieren. Damit legte es das Fundament für das Leben, wie wir es heute kennen.

Die Sensibilität für Zahlen ist jedoch keineswegs nur dem Menschen vorbehalten. Auf Zahlen zu reagieren, ist ein evolutionäres Merkmal, das wir mit einigen Tieren teilen. Menschen und Tiere verfügen tatsächlich über beachtliche numerische Fähigkeiten, die Tieren helfen, kluge Entscheidungen darüber zu treffen, wo sie fressen und Unterschlupf finden.

Stellen Sie sich vor, Sie wären ein kleines, verletzliches Säugetier. In der Ferne sehen Sie eine große Höhle, doch zwei große Bären bewegen sich ebenfalls dorthin. Ist die Höhle für Sie sicher? Diese Art von Echtzeitproblem begegnet den meisten Tierarten täglich. Die Forschung zeigt, dass zahlreiche Tiere, von Bienen über Vögel bis hin zu Wölfen, Zahlen verarbeiten und verstehen können. Sobald jedoch die Sprache ins Spiel kommt, übertreffen Menschen die Tiere deutlich. Wörter und Ziffern bilden die Grundlage unserer fortgeschrittenen mathematischen Welt.

Ein Neandertaler als erster Mathematiker?

Forscher vermuten, dass vor etwa 60.000 Jahren ein Neandertaler im heutigen Westfrankreich ein Stück Oberschenkelknochen einer Hyäne und ein Steinwerkzeug zur Hand nahm. Als er seine Arbeit beendet hatte, zeigte der Knochen neun auffallend ähnliche und annähernd parallele Kerben. Diese Markierungen auf Tierknochen gelten als einige der ersten archäologischen Beispiele symbolischen Zählens durch unsere Neandertaler-Verwandten. Wann genau Menschen begannen, Zahlen symbolisch darzustellen, ist nicht eindeutig geklärt, doch diese Spuren legen nahe, dass die Fähigkeit zum symbolischen Zählen weit in unsere Vergangenheit zurückreicht.

Zwei getrennte Zahlensysteme

Wenn wir ans Zählen denken, kommen uns sofort „eins, zwei, drei" in den Sinn. Doch diese Zahlensprache steht Säuglingen und Tieren nicht zur Verfügung. Stattdessen nutzen sie zwei voneinander getrennte Zahlensysteme. Babys beginnen ab einem Alter von zehn Monaten, sich mit Zahlen auseinanderzusetzen. Neuere Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Säuglinge bereits ab sechs Monaten größere Mengen unterscheiden können, was die genaue Altersangabe und die Begrenzung auf eins bis drei in Frage stellt.

Diese Fähigkeit teilen sich viele Tiere mit kleineren Gehirnen, etwa Fische und Bienen. Honigbienen beispielsweise zählen auf ihrem Weg zu Nektarquellen die Bodenmarkierungen entlang der Strecke. Die Sahara-Wüstenameise zählt ihre Schritte, während sie in sandigem Gelände ohne Orientierungspunkte nach Nahrung sucht. So kann sie berechnen, wie weit sie sich vom Nest entfernt hat. Einige Spinnenarten verfolgen, wie viele Beutetiere in ihren Netzen gelandet sind. Studien legen nahe, dass all diese mathematischen Fähigkeiten den Tieren helfen, in einer gnadenlosen Welt zu überleben.

Guppys sind zwar nicht für ihre Intelligenz bekannt, besitzen aber ebenfalls einen Zahlensinn. Sie schließen sich bevorzugt dem Schwarm mit mehr Artgenossen an, da dort die Überlebenswahrscheinlichkeit höher ist.

Das ungefähre Zahlensystem

Mit zunehmendem Alter schätzen wir auch ohne Sprache deutlich größere Mengen. Stellen Sie sich vor, Sie wären ein hungriger Jäger und Sammler. Sie sehen zwei Büsche, einer trägt 400 rote Johannisbeeren, der andere 500. Natürlich würden Sie sich dem Busch mit den meisten Früchten nähern. Doch jede Beere einzeln zu zählen, wäre eine enorme Zeitverschwendung.

Die Lösung ist das Schätzen. Dafür nutzen wir ein zweites internes Zahlensystem, das auf große, ungenaue Mengen spezialisiert ist: das ungefähre Zahlensystem. Es stellt Zahlen unscharf und ungenau dar und gehört zu den Kernsystemen unseres mathematischen Wissens. Damit lassen sich nur grundlegende arithmetische Operationen wie Addition, Subtraktion und Vergleich „grob" ausführen.

Es überrascht nicht, dass Primaten nach dem Menschen die höchste numerische Fähigkeit aufweisen. Einige Studien berichten, dass Rhesusaffen beim Zählen schnell gezeigter Objekte bis zu 80 Prozent der Leistung von Universitätsstudenten erreichen, wobei die genaue Zahl stark von der Methode abhängt. Da die Fähigkeit, die ergiebigste Nahrungsquelle schnell zu erkennen, einen klaren evolutionären Vorteil bietet, ist es wenig erstaunlich, dass Fische, Vögel, Bienen, Delfine, Elefanten und Primaten alle über ein ungefähres Zahlensystem verfügen.

Beim Menschen nimmt die Präzision dieses Systems mit der Entwicklung zu. Neugeborene können ungefähre Zahlenunterschiede im Verhältnis 1:3 erkennen. Ein Säugling kann also unterscheiden, dass ein Busch mit 300 Früchten mehr Beeren trägt als einer mit 100. Im Erwachsenenalter schärft sich dieses System bis zu einem Verhältnis von 9:10. Diese Entwicklung zeigt, wie sich unser Zahlensinn im Laufe des Lebens verfeinert.

Krähen verstehen die Null

Krähen haben in jüngster Zeit bewiesen, dass sie das Konzept der Null verstehen. Dies gilt als der jüngste Beleg für die Fähigkeit von Tieren zur numerischen Abstraktion. Symbolisches Zählen ist jedoch nicht angeboren, sondern wird durch Bildung erlernt. Wenn Kinder die Bedeutung von Ziffern erfassen, kennen sie die Zahlwörter bereits. Deshalb gehören Wörter für kleine Zahlen wie eins, zwei oder drei zu den ersten Wörtern, die Kinder lernen.

Der indigene Stamm der Munduruku im Amazonasgebiet hat nur wenige Wörter für ganze Zahlen und verwendet stattdessen ungefähre Mengenangaben wie „einige" und „viele". Ihre Rechenleistung bleibt stets annähernd. Dies verdeutlicht, wie unterschiedliche sprachliche Umgebungen die Genauigkeit beeinflussen, mit der Menschen große ganze Zahlen benennen.

Am Ende bleibt festzuhalten: Tiere können Mathematik, doch was uns trennt, ist die Sprache. Sie hilft uns nicht nur, den Busch mit den meisten Früchten zu wählen, sondern auch die Berechnungen durchzuführen, auf denen unsere Zivilisation beruht.

Hinweis der Redaktion: Nicht vollständig bestätigte Forschungsergebnisse sind in diesem Beitrag als solche gekennzeichnet und entsprechend vorsichtig formuliert.