ミツバチが「ゼロ」を理解したという2018年の実験には、別の説明も出ている

黒い図形が描かれたカードと、何も描かれていないカード。2018年に発表された実験で、ミツバチは何も描かれていないカードのほうを「図形が一番少ない」として選びました。

この実験をしたのは、オーストラリアとフランスの研究チームです。結果は科学雑誌『サイエンス』に載りました。ミツバチは「図形が少ないほうを選ぶ」というルールを覚えたあと、何も描かれていないカードを「一番少ない」と選んだ、という内容です。研究チームは、こう考えました。ミツバチは「何もない」ことを、1より小さい数、つまりゼロとして扱えた。

ところが2021年、別の研究チームが同じカードを使って調べ直し、別の説明を出しました。ミツバチは図形の「数」ではなく、図形のふちの長さのような「見た目」で選んでいたのかもしれない、というのです。

この記事では、まず2018年の実験のやり方と結果を説明します。次に、2021年の反論の中身を紹介します。最後に、動物が数を分かっているかを確かめるのがなぜ難しいのかを考えます。

01ミツバチは、図形が1〜6個のカードで「少ないほうを選ぶ」ルールを覚えた

実験をしたのは、オーストラリアのRMIT大学の大学院生だったスカーレット・ハワード（Scarlett Howard）です。ハワードは、ミツバチに1匹ずつ印をつけ、特別な実験装置に呼びよせました。

ミツバチの前には、黒い図形が描かれたカードが並びます。図形の数は1〜6個です。正しいカードを選ぶと、砂糖水がもらえます。

あるグループのミツバチには、「図形が少ないほう」を選ぶと砂糖水がもらえるようにしました。たとえば、3個と4個なら3個のカード、2個と3個なら2個のカードが正解です。別のグループは、「図形が多いほう」が正解でした。ミツバチが戻ってくるたびに、新しい組み合わせのカードを見せました。そして、80%以上の確率で正しく選べるまで練習させました。

02一度も見たことのない「何もないカード」を、ミツバチは一番少ないと選んだ

練習のあと、ハワードはミツバチに、まだ一度も見せていないカードを出しました。何も描かれていない、真っ白なカードです。図形が0個なので、数でいえば「ゼロ」にあたります。

研究者たちの解説によると、「少ないほう」を覚えたミツバチは、何もないカードをよく選びました。図形が1個以上あるどのカードと並べても、何もないカードのほうを多く選んだのです。研究者たちは、ミツバチは「何もない」ことを、図形がある状態より少ない数として扱ったと考えました。

ミツバチは、0個と1個の区別もできました。ただし、0個と6個のように数の差が大きいほうが、よく当たりました。数の差が大きいほど見分けやすくなるこの傾向は、「数の距離効果」と呼ばれています。

研究者たちは、ミツバチのこの理解は、アフリカにすむオウムの一種のヨウムや、サルの仲間、小学校に入る前の子どもの理解に似ていると書きました。研究者たちによると、それまでにゼロの理解を示した動物は、アカゲザル、ベルベットモンキー、チンパンジー1頭、ヨウム1羽などでした。

RMIT大学によると、ミツバチの脳の神経細胞は100万個に足りません。人の脳の約860億個と比べると、ずっと少ない数です。共著者のオーロール・アヴァルゲス＝ウェベール（Aurore Avarguès-Weber）は、数を扱うのに大きな脳は必要なく、この力は多くの動物が持っているだろう、と話しました。

032021年、別のチームは「ミツバチは図形の見た目で選んでいたのかもしれない」と反論した

2021年、イギリスのシェフィールド大学などの研究チームが、反論の論文を出しました。中心になったのは、マブディ（HaDi MaBouDi）らです。実験は2019年に、フィンランドと中国で行われました。

マブディらが注目したのは、2018年の実験と同じカードでした。このカードでは、黒い部分の面積の合計は、どのカードでも同じにそろえてありました。ところが、ほかの見た目は図形の数と一緒に変わっていました。

1つめは、図形のふちの長さの合計です。図形が多いほど、ふちは長くなります。2つめは、図形全体を囲む範囲の広さです。3つめは、白と黒の切りかわりの細かさです。図形が多いほど、白と黒が細かく切りかわります。ミツバチがこうした見た目で選んでも、結果は「数で選んだ」ように見えてしまいます。

マブディらは、20匹のミツバチを訓練しました。10匹は「多いほう」、10匹は「少ないほう」を選ぶルールです。練習のあと、新しい形の図形で試すと、ミツバチは約71%の確率でルールどおりに選びました。ここまでは、ミツバチが数で選べるように見える結果です。

次にマブディらは、図形の数は同じで、見た目の手がかりだけが違うカードを見せました。数で選んでいるなら、どちらも同じくらい選ぶはずです。ところが、「多いほう」を覚えたミツバチは、ふちが長いほうなどを多く選びました。「少ないほう」を覚えたミツバチは、ふちが短いほうなどを多く選びました。

さらに、数と見た目の手がかりを逆にしたカードも見せました。たとえば、図形が2個なのにふちが長いカードと、3個なのにふちが短いカードです。このとき、数のルールどおりに選んだのは約37%だけでした。選んだ回数の6割以上は、数ではなく見た目の手がかりに合うカードだったのです。

04数を数えるしくみがないコンピューターのモデルでも、ゼロを一番下に置けた

マブディらは、さらにコンピューターで実験をしました。神経細胞にあたる部品を9個だけ使った、とても単純なモデルを作ったのです。このモデルには、数を数えるしくみがありません。白と黒の切りかわりの細かさだけを手がかりに、「多いほう」「少ないほう」を覚えます。

それでもこのモデルは、何もないカードを一番少ないものとして扱うことができました。理由は単純です。何も描かれていないカードでは、ふちの長さも、白と黒の切りかわりも、すべて0になります。だから、見た目だけで比べても、何もないカードは自然に一番下に来るのです。

ただし、マブディらはミツバチ自身には「何もないカード」のテストをしていません。ゼロについて示したのは、コンピューターのモデルの結果です。またマブディらは、すべての数の研究が間違いだとか、動物に数の力がないとか言っているのではない、とも書いています。

05論争は今も続いていて、2026年にも新しい論文が出た

2026年、ケルジャン（Kerjean）らが新しい論文を発表しました。3人の著者には、2018年の研究をしたハワードとアヴァルゲス＝ウェベールも入っています。ただし、この論文はまだ専門家の審査を受けていない「プレプリント」です。

この研究では、ミツバチに、図形が2個のカードと4個のカードを見分ける訓練をしました。そのとき、図形の数と一緒に、面積やふちの長さ、図形全体の範囲も変わるようにしました。そのあとのテストで、ミツバチがどの手がかりを使ったかを調べました。

論文によると、ミツバチは主に、見た目ではなく数を手がかりにしていました。ただし、ハチによってやり方が違いました。数だけを重く見るハチがいる一方で、手がかりを使い分け、数と見た目がぶつかると見た目を選ぶハチもいました。なお、この研究ではゼロは調べていません。

06まとめ

2018年の実験で、「図形が少ないほう」を覚えたミツバチは、一度も見たことのない何もないカードを、一番少ないものとして選びました。研究者たちは、ミツバチが「何もない」ことを1より小さい数、つまりゼロとして扱えたと考えました。

けれども2021年、同じカードでは図形の数と一緒に、ふちの長さなどの見た目も変わっていたことが指摘されました。神経細胞9個の単純なモデルでも、何もないカードを一番下に置けました。ミツバチが「ゼロ」を分かっているのか、見た目の少なさを選んだのか。2026年にも新しい論文が出ており、答えはまだ出ていません。