解码蜜蜂的“舞蹈语言”
2023-06-25本刊综合
本刊综合
蜜蜂是自然界中社会化程度较高的物种,是重要的授粉昆虫,也是“勤劳、合作”的代名词。为了实现同伴间最佳的任务分配,“舞蹈”成为蜜蜂特有的语言。蜜蜂舞蹈持续的时间、角度、摇摆次数分别代表食物距离、方向和质量等信息。蜜蜂的“舞蹈语言”究竟是与生俱来还是后天习得的呢?
动物需要社会学习吗
人和动物的许多行为是先天本能和后天学习共同作用的结果。学习行为可分为社会学习和非社会学习两类。其中,社会学习是指同类动物之间通过观察或互动而产生的学习,在高等动物中较常见,尤其在人类独特、多样化的文化中通过不断累积达到了一定的高度。
那么,动物也如此吗?长期以来,科学家一直关注这个问题。已有的研究发现,很多脊椎动物可通过社会学习提升环境适应能力。比如,年幼的裸鼹鼠可通过长期的社会互动向年长的个体学习独特的群体方言。
虽然无脊椎动物的社会学习受到的关注较少,但近年来科学家研究发现,昆虫的小脑袋并不限制它们拥有复杂的学习能力。
蜜蜂是典型的社会性昆虫,为了实现最佳的任务分配,蜂群内蜜蜂个体间需要准确的信息交流。蜜蜂的“舞蹈语言”是科学家关注的焦点,有趣的是,执行觅食任务的蜜蜂个体有时甚至从未离开过巢穴,但能通过解读摇摆舞的信息找到食物,还可继续通过舞蹈语言向其他同伴传递信息。那么,蜜蜂的舞蹈语言是否与生俱来?
舞蹈语言需要“言传身教”吗
中国科学院西双版纳热带植物园研究员谭垦团队针对幼蜂和成蜂的互动能否提高幼蜂的舞蹈技能的科学问题展开了研究。他们最新发表在国际学术期刊《科学》上的研究成果表明,社会学习可以改善蜜蜂舞蹈語言的表达能力,幼教缺失会影响蜜蜂舞蹈信息表达的准确性。
研究团队创建了一个由刚出房的幼蜂组成的蜂群——这些蜜蜂在成长过程中缺失了向有经验的采集蜂学习舞蹈语言的机会。团队对准备出巢的实验蜂和自然蜂逐一标记,当它们各自回巢开始舞蹈时,开始记录两者的舞蹈,并对舞蹈的持续时间、角度、摇摆次数等指标进行分析。
结果表明,在实验蜂群中长大的采集蜂在跳舞时存在明显缺陷,舞蹈传递的食物方位、距离、质量等信息均不准确,特别是蜜源地与蜂巢距离信息的误差极大。这意味着,成蜂的舞蹈具有教学作用,幼蜂跟随成蜂学习能提高舞蹈语言的准确性,社会学习塑造了蜜蜂的舞蹈语言。社会学习对蜜蜂舞蹈语言的传承有重要作用,幼教缺失或将导致蜜蜂舞蹈发展出新的“方言”,并保持终身。
蜜蜂的舞蹈就像人类、鸟类等脊椎动物的语言交流,新手向有经验的个体学习比独自摸索能更好地获得技能。同时,脑容量很小的无脊椎动物也具备“言传身教”的能力,相互交流和学习是蜜蜂社会取得成功的基石。该项研究同样对探索人类和动物语言的起源和演化具有重要科学启示。