L’intuizione geometrica dei corvi è al centro di una ricerca che ridisegna i confini tra intelligenza umana e animale. La matematica sembra spesso un’invenzione esclusivamente umana, legata all’istruzione scolastica e al pensiero astratto, eppure molte specie animali mostrano forme rudimentali di capacità numeriche attraverso un senso intuitivo della quantità.
Quando si passa alla geometria elementare, però, il quadro nella letteratura scientifica cambia drasticamente, la sensibilità alla regolarità geometrica sembrava finora limitata agli esseri umani. Un nuovo studio condotto sui corvi delle carogne dimostra che questa capacità non è esclusiva della nostra specie.
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Uno studio dell'Università di Tubinga rivela che i corvi riconoscono la regolarità geometrica nelle forme visive. Gli uccelli hanno identificato spontaneamente intrusi tra quadrilateri regolari senza apprendimento specifico. Le prestazioni erano migliori con angoli retti e simmetrie rispetto a forme irregolari. Questo suggerisce che l'intuizione geometrica non è esclusivamente umana ma evolutiva. La ricerca sfida l'idea che la geometria sia una singolarità umana. I corvi mostrano sensibilità a lati paralleli e angoli simili agli umani.
La geometria negli animali: uno scenario aperto
La geometria euclidea si concentra sulle proprietà e le relazioni di forme di base come punti, linee e angoli. Negli esseri umani le intuizioni geometriche si sviluppano precocemente nell’infanzia, si osservano in culture diverse e si manifestano indipendentemente dall’educazione formale ricevuta.
La situazione appare molto diversa negli animali, i primati non umani spesso non riconoscono la regolarità geometrica nei test visivi, mentre gli esseri umani lo fanno con naturalezza.
Questa differenza aveva portato alcuni ricercatori a interpretare il riconoscimento geometrico come un’abilità esclusivamente umana. La ricerca sui corvi delle carogne, uccelli noti per le loro avanzate capacità cognitive e aritmetiche, ha messo alla prova questa ipotesi verificando come i corvi percepiscono forme visive come quadrati e rettangoli.
Un gioco di individuazione per uccelli intelligenti
I ricercatori hanno addestrato due corvi a rilevare un elemento distintivo tra forme visive bidimensionali. Gli uccelli dovevano beccare l’intruso che differiva nei parametri visivi rispetto agli altri cinque stimoli di riferimento. Nella fase iniziale i corvi venivano addestrati con stimoli diversi per forma, modello o colore.
Durante due fasi di generalizzazione i corvi hanno applicato con successo il principio generale di rilevamento degli intrusi a nuovi stimoli, inclusi poligoni semplici mai visti prima, senza che nessuna delle coppie usate durante l’allenamento includesse due forme quadrilatere. Una volta diventati abili nel rilevare gli intrusi, i corvi sono stati testati con un nuovo set di stimoli per verificare il riconoscimento della regolarità geometrica.
Il nuovo set includeva cinque coppie di quadrilateri di riferimento e il rispettivo quadrilatero deviante. I cinque quadrilateri di riferimento variavano continuamente nelle loro proprietà geometriche, tra cui il numero di lati paralleli, le simmetrie, gli angoli retti e i lati uguali. Per ciascun quadrilatero di riferimento sono state create quattro forme devianti spostando sistematicamente un vertice, alterando così la lunghezza o l’orientamento del lato inferiore e destro.
La regolarità attrae l’attenzione dei corvi
(B) Forme quadrilaterali. Le cinque forme di riferimento utilizzate per verificare la capacità di rilevare scostamenti dalla regolarità geometrica. Procedendo da sinistra a destra, i quadrilateri presentano differenze crescenti nelle loro proprietà geometriche (parallelismo, simmetria, perpendicolarità, lati uguali e angoli uguali). Nell’immagine, sono ordinati da sinistra a destra in base a una regolarità decrescente.
(C) Costruzione degli stimoli di prova “devianti”. Per ogni forma quadrilatera di riferimento (a sinistra), sono state create quattro forme deviate (a destra) spostando il vertice in basso a destra di una distanza fissa (al centro). Questa modifica ha comportato l’accorciamento, l’allungamento o la rotazione del lato inferiore e di quello destro del quadrilatero. All’interno di ogni blocco di presentazione, ciascuna forma di riferimento è stata abbinata alla stessa forma deviata.
(D) Esempio di disposizione canonica degli stimoli di prova. In questo esempio, una forma deviata (posizionata in alto a sinistra) è inserita in mezzo a cinque forme di riferimento identiche (nello specifico, cinque quadrilateri regolari) e deve essere riconosciuta come l'”intrusa”.
Gli stimoli sono stati presentati in due formati per testare la capacità astratta dei corvi. In un formato la forma deviante fungeva da intruso mentre le forme di riferimento agivano da base; nell’altro la disposizione era invertita.
L’ipotesi di partenza era che, se i corvi fossero sensibili alle caratteristiche geometriche dei quadrilateri, avrebbero generalizzato spontaneamente il concetto senza necessità di un addestramento specifico sui quadrilateri. Entrambi i corvi sono stati in grado di rilevare spontaneamente l’intruso la prima volta che sono stati testati con forme puramente quadrilatere, con prestazioni significativamente superiori al livello di casualità previsto.
La prestazione cumulativa è rimasta stabile e significativa dalle prime dieci fino alle prime sessanta prove. Il primo corvo ha dimostrato una prestazione di rilevamento corretta del 48,3 per cento, mentre il secondo ha raggiunto il 56,7 per cento, entrambi ben al di sopra della soglia di casualità per le forme quadrilatere esaminate.
Un’abilità radicata nell’evoluzione biologica
(B) Prestazione media di rilevamento del Corvo 1 attraverso tutti i blocchi di presentazione (n = 35). Il grafico mostra la prestazione media relativa a tutti gli stimoli di sfondo (in grigio) affiancata alla prestazione media ottenuta per ciascun stimolo di prova quadrilatero considerato singolarmente (a colori). La linea tratteggiata indica il livello di probabilità casuale.
(C) Prestazione media di rilevamento del Corvo 2 attraverso tutti i blocchi di presentazione (n = 26). La struttura del grafico è identica a quella riportata in (B).
I ricercatori hanno indagato se la capacità dei corvi di identificare il quadrilatero intruso variasse in funzione del grado di regolarità geometrica della forma. Calcolando le prestazioni medie di rilevamento per ciascun corvo attraverso tutti i blocchi di prova, i risultati hanno mostrato che entrambi gli uccelli rilevavano l’intruso con maggiore precisione quando i quadrilateri erano più regolari, e che le prestazioni diminuivano progressivamente all’aumentare dell’irregolarità del quadrilatero.
Questo andamento indica che i corvi erano sensibili alla differenza di regolarità geometrica tra le forme. L’ordine delle forme non ha seguito strettamente la regolarità geometrica quantificata dal conteggio delle proprietà, bensì una scala di regolarità empirica derivata da soggetti umani, e anche in questa disposizione l’effetto di regolarità geometrica è rimasto significativo e coerente in entrambi gli uccelli.
Corvi e babbuini a confronto: chi riconosce la geometria
I risultati dimostrano che i corvi riconoscono spontaneamente la regolarità geometrica nelle forme visive, un dato che contrasta con uno studio precedente condotto su scimmie babbuini, le quali non sono riuscite a discriminare gli stimoli quadrilateri sulla base della regolarità geometrica.
Con il miglioramento sistematico nel rilevare quadrilateri più regolari, i corvi hanno mostrato un profilo di sensibilità alle proprietà geometriche, incluse lati paralleli, simmetrie e angoli, simile a quello osservato nei soggetti umani. Le prestazioni complessive dei corvi erano inferiori rispetto agli esseri umani, ma il profilo qualitativo risultava analogo.
I corvi hanno mostrato prestazioni più basse sul rombo nonostante la regolarità geometrica intermedia di questa forma, un dato che rispecchia gli elevati tassi di errore osservati negli adulti umani per la stessa figura.
Differenze metodologiche e prospettive di ricerca
Due differenze metodologiche tra lo studio sui corvi e quello sui babbuini meritano attenzione. I corvi dovevano mantenere il 75 per cento di risposte corrette per cinque sessioni consecutive prima di avanzare, un criterio che ha probabilmente potenziato la loro attenzione ai dettagli degli stimoli.
Le deviazioni usate nei quadrilateri erano più pronunciate rispetto a quelle impiegate con i babbuini, con il vertice spostato per il 75 per cento della distanza media. La sensibilità geometrica osservata nei corvi sfida l’idea che la comprensione delle forme regolari sia una prerogativa esclusiva della nostra specie e suggerisce che la conoscenza delle grandezze spaziali sia radicata nell’evoluzione biologica.
La ricerca futura potrà esplorare come altre specie interagiscono con le forme geometriche nell’ambiente naturale, contribuendo a ridefinire i confini tra cognizione umana e animale.
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