年长的蜜蜂教年轻的蜜蜂“摇摆舞”

年长的蜜蜂教年轻的蜜蜂“摇摆舞”

社会学习和知识代代相传是生物文化的标志。虽然许多动物(包括小裸鼹鼠、鸣禽、抹香鲸和人类)都存在这种现象,但早期的社会学习才刚刚在昆虫身上得到证实。

3 月 9 日发表在《科学》杂志上的一项研究提供了证据,证明代际知识对蜜蜂来说至关重要。

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“我们开始认识到,和我们一样,动物可以通过社区和家庭传递对其生存至关重要的信息。我们的新研究表明,我们现在可以将这种社会学习扩展到昆虫,”研究报告合著者、加州大学圣地亚哥分校生物学家詹姆斯·尼赫在一份声明中表示。

聂和一组研究人员对蜜蜂的“摇摆舞”进行了深入研究。蜜蜂具有高度组织化的社区结构,它们通过摇摆舞通过一系列复杂的动作告诉蜂巢伙伴关键食物资源的位置。在摇摆舞中,蜜蜂以 8 字形图案绕圈,同时在舞蹈的中心部分摆动身体。这有点像以极快的速度表演的霹雳舞,每只蜜蜂在不到一秒的时间内移动一个身体长度。

舞蹈中非常精确的动作将蜂巢周围环境中的视觉信息转化为现实,传递准确的信息尤其重要,因为蜜蜂必须在通常不平坦的蜂巢表面上快速移动。研究小组发现,这种舞蹈可以通过学习得到改进,并可以通过文化传承。

聂志军与中国科学院的研究员董世豪、林涛和谭健一起创建了年龄相同的蜜蜂群落,进行实验以观察经验丰富的采集蜜蜂如何将这一过程传递给更年轻、经验较少的蜂巢伙伴。

蜜蜂通常在达到适当年龄时开始跳舞,并且总是先跟随有经验的舞者的带领,但在这些实验蜂群中,它们无法从年长的蜜蜂那里学到摇摆舞。

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相比之下,在由不同年龄的蜜蜂混合组成的对照蜂群中,跟随其他舞者的蜜蜂在学习摆动翅膀方面没有遇到任何问题。在研究中,这些蜜蜂大约 38 天的生命周期中,它们一直保持着习得的社交暗示。

那些在早期学习的关键阶段没有学会正确摇摆舞的蜜蜂,虽然可以通过观看其他舞蹈者和练习来提高,但它们无法正确编码距离,从而产生不同的“方言”。这种方言在蜜蜂的余生中一直保持着。

“科学家认为,蜜蜂的方言是由当地环境塑造的。如果是这样,那么一个蜂群传承一种能很好地适应这种环境的方言就说得通了,”Nieh 说。因此,研究结果提供了证据,表明社会学习塑造了蜜蜂的信号传递,就像它塑造了许多脊椎动物物种的早期交流一样,这些脊椎动物物种也受益于学习。

这项研究的下一步是更好地了解环境在塑造蜜蜂语言方面所起的作用。此外,该团队还想了解更多关于外部威胁的信息,比如杀虫剂可能会破坏蜜蜂的早期语言学习。

“我们知道蜜蜂非常聪明,有能力做出非凡的事情,”Nieh 说。“多篇论文和研究表明,杀虫剂会损害蜜蜂的认知和学习能力,因此杀虫剂可能会损害它们学习交流的能力,甚至可能重塑这种交流方式在蜂群中传递给下一代蜜蜂的方式。”

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