研究人员在蜜蜂的“摇摆舞”中发现了复杂的社交行为
发布时间:2023-03-10 16:18:26|来源:第一产业网|作者:

将共享知识从一代传给下一代是文化的标志,并允许动物快速适应不断变化的环境。

虽然在从人类婴儿到裸鼹鼠或雏鸟的各种物种中广泛存在,但早期的社会学习现在已经在昆虫中得到了记载。

蜜蜂摇摆舞的图像(中间是蜜蜂)。图片来源:Heather Broccard Bell

加州大学圣地亚哥分校的研究人员及其同事在《科学》杂志上发表文章,发现了社会学习对蜜蜂至关重要的证据。生物科学学院的 James Nieh 教授和他的合作者发现,“摇摆舞”通过一系列复杂的动作向同窝伙伴发出关键资源位置的信号,可以通过学习得到改善,并且可以在文化上传播。该研究证明了早期社会信号学习在已知最复杂的非人类空间参考通信示例之一中的重要性。
 
“我们开始明白,像我们一样,动物可以通过社区和家庭传递对其生存重要的信息。我们的新研究表明,我们现在可以将这种社会学习扩展到包括昆虫,”该系教授 Nieh 说。生态学,行为和进化。

蜜蜂摇摆舞的特写图像(蜜蜂在照片中央)。图片来源:董世豪

蜜蜂是一种具有高度组织化社区结构的社会性昆虫,通过一种摇摆舞相互交流食物来源的位置,蜜蜂帮助确保其蜂群的生存舞蹈的一部分。
 
以极快的速度表演(每只蜜蜂在不到一秒的时间内移动一个身体长度),舞蹈中的动作将来自蜂巢周围环境和太阳位置的视觉信息转化为距离、方向甚至资源的质量给巢友。准确地传输这些信息是一项了不起的壮举,因为蜜蜂必须在通常不平坦的蜂窝状蜂巢表面快速移动。
 
Nieh 和中国科学院 (CAS) 的研究员 Shihao Dong、Tao Lin 和 Ken Tan 进行了实验,测试摇摆舞交流中涉及的细节。他们创建蜂群来研究熟练的觅食蜜蜂和它们较年轻、经验较少的同巢蜜蜂之间的信息传递过程。
 
实验者创造了蜂群,在这些蜂群中,蜜蜂在摇摆舞者第一次跳舞之前永远无法观察或跟随他们。这些蜂群由年龄相同的年轻蜜蜂组成。蜜蜂在达到合适的年龄时开始跳舞,并且在他们第一次尝试跳舞之前总是跟随有经验的舞者。因此,在这些实验性蜂群中,蜜蜂永远无法向更有经验的舞者学习。

蜜蜂摇摆舞的特写图像(照片中央的蜜蜂有点模糊,模糊是因为她移动得太快了)。图片来源:董世豪

研究人员在论文中指出:“在第一次跳舞之前没有机会跟随任何舞者的蜜蜂会产生明显更多的无序舞蹈,摆动角度发散误差更大,编码距离错误。”
 
相比之下,在对照群体中追随其他舞蹈的蜜蜂则没有遇到此类问题。像人类一样,早期接触语言发展是必不可少的,蜜蜂获得了编码的社会线索并伴随他们一生(大约 38 天)。
 
那些没有在早期学习正确的摇摆舞的人可以通过随后观察其他舞者和练习来提高,但他们永远无法正确编码距离。这种距离编码创造了不同蜜蜂物种的独特“方言”。换句话说,在关键的早期学习阶段永远无法观察其他舞者的蜜蜂发展出了一种新的方言,并在余生中一直保持着这种方言。
 
“科学家们认为,蜜蜂的方言是由当地环境决定的。如果是这样,那么一个群体传播一种非常适应这种环境的方言是有道理的,”聂说。因此,该结果提供的证据表明,社会学习塑造了蜜蜂的信号,就像它对许多脊椎动物的早期交流一样,这些脊椎动物也从学习中受益。
 
有了他们的新成果,Nieh 和他的同事们现在想了解环境在塑造蜜蜂语言中的作用。未来,他们想知道蜂群中年长、经验丰富且了解环境中食物来源分布的蜜蜂是否能够将优化后的方言传给下一代。
 
他们还担心外部威胁可能会破坏这种早期语言学习。多项研究,包括 Nieh 及其合作者的研究,证明了常用杀虫剂对蜜蜂造成的危害。
 
“我们知道蜜蜂非常聪明,有能力做非凡的事情,”聂说。“多篇论文和研究表明,杀虫剂会损害蜜蜂的认知和学习,因此杀虫剂可能会损害它们学习如何交流的能力,甚至可能会重塑这种交流传递给蜂群中下一代蜜蜂的方式。”
编辑:澜澜
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