Como macacos e humanos entendem a geometria

Durante muito tempo, a geometria pareceu uma habilidade praticamente exclusiva dos seres humanos. Percebemos simetria, linhas paralelas e ângulos retos com pouca ou nenhuma dificuldade - um tipo de competência que, à primeira vista, nos colocaria num patamar à parte.

Uma explicação recorrente dizia que carregamos um “código” mental especial para formas: um conjunto de regras discretas que nenhum outro animal teria.

Essa ideia ganhou força com evidências anteriores. Num teste mais antigo, babuínos tiveram dificuldade para identificar a forma diferente numa fileira, enquanto pessoas apontavam a resposta com facilidade.

Um conjunto recente de experimentos, porém, contesta essa leitura.

Os nossos parentes mais próximos podem compreender formas de um jeito muito semelhante ao nosso - e a distância entre nós talvez seja menor do que se imaginava.

Macacos testados em geometria

O estudo foi conduzido por uma equipa da Carnegie Mellon University (CMU).

Jessica Cantlon, neurocientista cognitiva e autora sénior do trabalho, procurou uma tarefa que reduzisse as figuras ao essencial, focando a geometria “pura”.

Para isso, o grupo criou um jogo de correspondência numa tela sensível ao toque. Uma forma aparecia rapidamente e, em seguida, surgiam duas alternativas menores. Essas opções eram propositalmente reduzidas para que ninguém pudesse “vencer” apenas contando píxeis.

“Isso pode parecer fácil, mas na verdade é bem difícil, porque não há características distintivas entre os objetos, não há grandes diferenças de cor, ou tamanho ou forma”, disse Cantlon.

E será que um adulto daria conta sem tropeçar? “Você também se confundiria”, afirmou Cantlon.

Um zoológico vira laboratório

Entre os participantes estavam babuínos-oliva do Seneca Park Zoo, em Rochester, no estado de Nova Iorque.

Esses babuínos podem aproximar-se de uma tela sensível ao toque protegida sempre que quiserem, como parte de uma atração chamada Primate Portal.

O portal surgiu de uma parceria com o Rochester Institute of Technology (RIT).

O Primate Portal oferece a estudantes de diversos lugares acesso aberto a dados, código e vídeos de animais a resolverem quebra-cabeças cognitivos, permitindo que investiguem mentes diferentes das suas.

Jialin Li, doutoranda no segundo ano na CMU, assina como autora principal do estudo.

“Um dos babuínos, chamado Kalamata, foi o macaco mais trabalhador que eu já vi”, disse Li.

“Ele chegava à tela e esperava eu ligar o computador, e então ficava ali por duas a três horas fazendo todo tipo de tarefa matemática.”

Arquitetura da mente dos primatas

Além dos babuínos, macacos-rhesus também participaram, todos motivados por petiscos de fruta. Do lado humano, entraram 58 crianças em idade pré-escolar, entre três e seis anos.

A equipa ainda avaliou 79 adultos do povo Tsimane’, da Bolívia, e 21 adultos norte-americanos. Esse conjunto ajudou a comparar, ao mesmo tempo, diferenças de espécie, idade e cultura.

“O que nos surpreendeu não foi apenas que os macacos conseguiam fazer a tarefa”, disse Cantlon.

“Foi que macacos, crianças e adultos pareciam pensar sobre relações geométricas de maneiras fundamentalmente iguais. Isso sugere que essas intuições fazem parte da arquitetura básica da mente dos primatas.”

A mesma “fiação” entre primatas

Para interpretar como cada grupo raciocinava, os investigadores compararam cada escolha com três modelos computacionais de forma.

Um modelo representava o detalhe visual “bruto”; outro descrevia a forma de nível mais alto que percebemos; e o terceiro usava regras simbólicas, do tipo “quatro lados iguais”.

O modelo de detalhe bruto falhou com todos. Já o modelo da forma visual de nível mais alto explicou bem o comportamento em todos os grupos, de babuínos a adultos.

Depois veio a parte mais inesperada. Os macacos também recorreram a um modo de pensar de estilo simbólico - justamente aquilo que por muito tempo se supôs ser exclusivo de humanos.

O sinal simbólico deles foi mais fraco do que o de adultos, mas ainda assim estava presente e ficou muito próximo do observado nas crianças pré-escolares. Entre espécies, a diferença pareceu ser de grau, não de natureza.

Quando as formas começam a rodar

Um ajuste simples ajudou a esclarecer o que esse sinal “simbólico” realmente indicava. A equipa rodou as formas e observou como as pontuações mudavam.

Diante de figuras rotacionadas, a pontuação simbólica dos macacos aproximadamente triplicou.

As crianças pré-escolares mudaram no mesmo sentido; e, com rotação, os macacos passaram a apoiar-se no padrão simbólico ainda mais do que as crianças ao avaliar formas que não mudavam de orientação.

Uma forma rotacionada pode parecer diferente da original; tratá-la como a mesma figura exige um nível real de abstração.

Um modelo que simplesmente ignorava a orientação coincidiu quase perfeitamente com o modelo simbólico, com correlação de 0.71.

Isso mudou a interpretação do resultado. O que parecia um “livro de regras” privado para formas pode, na prática, ser a capacidade de ver além da rotação - uma competência que os primatas partilham de maneira ampla.

Educação versus experiência de vida

As crianças pré-escolares comportaram-se de forma muito semelhante aos macacos, enquanto a maior vantagem simbólica apareceu apenas em adultos.

Essa sequência sugere que a diferença é construída com a experiência, e não algo totalmente “entregue” ao nascimento.

Os adultos Tsimane’ foram importantes por outro motivo: eles vivem como agricultores-coletores, sem escolarização formal.

“Isso nos permitiu, de certa forma, separar idade e experiência cultural”, disse Cantlon.

“Porque, às vezes, quando você tenta estudar algo em crianças, pode ser difícil destrinchar se a habilidade é do desenvolvimento ou algo aprendido pela educação ou experiência.”

Geometria gravada em pedra antiga

Há milhares de anos, humanos reconhecem e registam padrões geométricos.

Arqueólogos apontam uma pedra de 70.000 anos marcada com linhas paralelas e uma presa de mamute de 35.000 anos com 88 entalhes em filas bem organizadas.

Cantlon volta sempre a uma pergunta. “Como chegamos a pensar do jeito que pensamos?”

“É uma das primeiras coisas que os humanos quiseram escrever. E esse tipo de intuição parece automático para nós, porque a codificamos tão profundamente”, disse Cantlon.

“Mas até mesmo pensar numa forma bidimensional e conseguir entender as propriedades que ela compartilha com outro objeto é um tipo de cognição muito abstrato.”

O que isso significa para as salas de aula

Cantlon destacou que a intuição geométrica é algo que, mais tarde, os humanos transformam em matemática e ciência.

“Então, se quisermos entender como as crianças aprendem geometria, precisamos entender o que elas trazem para a mesa antes de a instrução formal começar.”

“Este estudo sugere que as crianças começam com intuições profundas e evolutivamente antigas sobre forma e espaço.”

“A educação pode construir sobre essas intuições em vez de tratar a geometria como algo que precisa ser ensinado do zero.”