Une explication de l’évolution du même cadre neuronal dans des cerveaux si différents est simplement qu’il s’agit d’une solution efficace à un problème informatique commun. « C’est en fait excitant, car cela suggère que c’est juste la meilleure façon », a déclaré Avarguès-Weber. Il existe peut-être des contraintes physiques ou internes sur la façon dont le cerveau peut traiter le zéro et d’autres nombres. « Il pourrait y avoir un nombre très limité de façons dont vous pouvez créer un mécanisme pour coder des nombres », a déclaré Vallortigara.

Giorgio Vallortigara, neuroscientifique à l’Université de Trente, et ses collègues ont vu des indications selon lesquelles les poissons zèbres ont une zone dans leur cerveau qui correspond à la numéroosité.Avec l’aimable autorisation de Giorgio Vallortigara

Pourtant, ce n’est pas parce que les corbeaux et les singes semblent coder un concept abstrait comme zéro de la même manière que c’est le seul moyen. « Il se pourrait que différentes solutions aient été inventées au cours de l’histoire naturelle, au cours de l’évolution biologique, pour effectuer des calculs similaires », a déclaré Vallortigara. Les chercheurs devront étudier d’autres animaux pour le savoir. Dans un article qui vient de paraître dans Cortex cérébral, par exemple, Vallortigara et ses collègues ont identifié une région du cerveau chez le poisson zèbre qui semble être en corrélation avec la numérotation, bien qu’ils n’aient pas encore testé la capacité des animaux à évaluer zéro.

Les abeilles pourraient également réserver des surprises à mesure que le fondement de leur nombre devient mieux compris. Dans une étude publiée l’année dernière, MaBouDi et ses collègues « ont montré que le bourdon compte par une stratégie fondamentalement différente » lorsqu’il est présenté avec jusqu’à quatre objets, a-t-il déclaré. Il pense que leurs découvertes suggèrent que les mécanismes sous-jacents à la compréhension des nombres par les abeilles, y compris le zéro, pourraient en effet être très différents de ce qui a été observé jusqu’à présent.

Mais peut-être que la question la plus fondamentale sur l’abstraction numérique dans le cerveau de divers animaux n’est pas de savoir comment fonctionne cette capacité, mais pourquoi elle existe. Pourquoi les animaux devraient-ils reconnaître des quantités spécifiques ? Pourquoi l’évolution a-t-elle à plusieurs reprises fait en sorte que les animaux puissent comprendre non seulement que quatre est inférieur à cinq, mais que « quatre carrés » sont d’une certaine manière conceptuellement identiques à « quatre cercles » ?

Selon Vallortigara, l’une des raisons pourrait être que l’arithmétique finit par être si importante. « Les animaux doivent continuellement faire de l’arithmétique. Même de simples animaux », a-t-il déclaré. « Si vous avez une représentation abstraite de la numérotation, c’est très facile à faire. » L’abstraction des informations numériques permet au cerveau d’effectuer des calculs supplémentaires beaucoup plus efficacement.

C’est peut-être aussi là que le zéro s’intègre. Si deux prédateurs pénètrent dans un environnement et qu’un seul en sort, la zone reste dangereuse. Rugani spécule qu’un animal doit non seulement être capable de soustraire dans cette situation, mais aussi interpréter zéro comme « le résultat d’une soustraction numérique ou protonumérique précédemment effectuée » – que l’animal peut ensuite associer à des conditions environnementales particulières. Dans ce cas, « chaque fois que vous atteignez la valeur la plus basse, qui est zéro, l’environnement est sûr », a déclaré Rugani. Lors de la recherche de nourriture, zéro peut correspondre à un besoin de chercher dans un endroit différent.

Nieder, cependant, n’est pas convaincu. Il ne voit pas un besoin pressant pour les animaux de comprendre le zéro comme une numérotation, car le considérer comme une absence devrait généralement suffire. « Je ne pense pas que les animaux utilisent la numérotation zéro comme quantité dans leur vie de tous les jours », a-t-il déclaré.

Une autre possibilité est qu’une compréhension de zéro – et plus largement de la numérotation – pourrait simplement avoir émergé du besoin du cerveau de reconnaître les objets visuels dans l’environnement. En 2019, lorsque Nieder et ses collègues ont formé un réseau artificiel pour reconnaître les objets dans les images, la capacité de discriminer le nombre d’éléments est apparue spontanément, apparemment comme un sous-produit de cette tâche plus générale.

Un aperçu des blocs de construction des mathématiques

Pour Nieder, la présence de talents pour l’abstraction numérique chez les animaux indique « qu’il y a déjà quelque chose dans le cerveau de ces animaux qui peut constituer une base évolutive pour ce que, en nous, les humains peuvent développer en une compréhension à part entière du nombre zéro. . « 

Mais aussi impressionnantes que soient les réalisations des animaux, il a souligné qu’il existe des différences cruciales entre la façon dont les animaux conceptualisent la nombre et la façon dont les humains le font. Nous ne comprenons pas seulement les quantités ; nous les lions à des symboles numériques arbitraires. Un ensemble de cinq objets n’est pas le même que le nombre 5, a déclaré Nieder, et l’ensemble vide n’est pas le même que 0.