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蜜蜂认知能力有新解与其圆形舞和8字形舞[转]
        

  蜜蜂不仅能在长途飞行后准确地回到蜂房,而且还能带领同伴找到食物源。科学家们的两项研究成果揭示了蜜蜂是通过视觉信号和反复训练来完成这些工作的。

  据《科学》报道,澳大利亚国立大学的一个研究小组曾把蜜蜂送进一个内壁装饰着不同黑白图案的狭窄管道里,这些图案会使蜜蜂将其误认为是食物。科研人员对蜜蜂向其它伙伴传递食物信息时的飞舞和摆动方式进行分析后发现,蜜蜂根据管内的不同图案跳不同的“舞蹈”,这说明蜜蜂是根据视觉信号来判断“食物”源的。

  当火车上的乘客向车窗外看时,离火车近的物体一闪而过,而离火车远的景物移动速度则要慢得多。蜜蜂利用这种被称为“光流”的现象来判断距离,其结果又被按比例翻译成较长的“摇摆舞”。

  针对这一现象的近期研究结果刊登在最近一期的《自然》杂志上,研究人员发现,如果让受过训练的蜜蜂通过一个短隧道飞向某个食物源,即人为增加“光流”,那么观看“摇摆舞”、并对其进行解码的蜜蜂,会去寻找由这种舞蹈所编码的远方的一个根本不存在的食物源。这一发现证实,观看“摇摆舞”的蜜蜂与观看这种舞蹈的实验人员是以同样方式理解“摇摆舞”的长度的。

  另一个由美英科学家组成的研究小组则在蜜蜂身上安装了超轻型反射器,用雷达来跟踪蜜蜂,以确定它们是如何在长途飞行后找到家的。研究人员发现,蜜蜂在长途飞行之前会在蜂房附近进行一系列飞行训练,通过逐渐扩大飞行范围,循序渐进地识别蜂房附近的地貌。研究小组指出,反复的定位飞行训练为蜜蜂提供了从不同角度观察蜂房和地形特征的机会。

背景知识:

  蜜蜂的舞蹈语言 

  蜜蜂是一种群居的昆虫,通常在每一个蜂巢中,都是由一只后蜂(蜂王)、数百只雄蜂和五万只左右的工蜂所组成。 

  在蜜蜂王国里有着十分严密的组织与严格的纪律。蜂巢里的三种蜜蜂,各司其职,分工合作。其中工蜂担负的采集花蜜的工作极为繁重,因为每0.5千克的蜂蜜,需要采集10千克的花蜜才能酿造出来,而为了采集到10千克花蜜,需要一只工蜂出动8万次,每次飞行2000多米才能完成。也就是说,为了酿造0.5千克的蜂蜜,一只工蜂必须飞行16万公里,这个距离恰好相当于绕地球4圈的路程! 

  大批工蜂出巢采蜜前先派出“侦察蜂”去寻找蜜源。这些“侦察员”一旦发现了有利的采蜜地点或新的优质蜜源植物,它们就会变成采集蜂,并飞回蜂巢跳上一支圆圈舞蹈或“8”字形舞蹈来指出食物的所在地,并以舞蹈的速度表示蜂巢到蜜源之间的距离,还以附在身上的花粉的味道告知食物的种类,通知大家一块儿去采蜜。这种“蜜蜂的舞蹈”成为它们特有的语言。 

  侦察蜂找到距蜂箱100米以内的蜜源时,即回巢报信,除留有追踪信息外,还在蜂巢上交替性地向左或向右转着小圆圈,以“圆舞”的方式爬行。如果蜜源在距蜂箱百米以外,侦察蜂便改变舞姿,呈“∞”字,所以也叫“8字舞”或“摆尾舞”(注:蜜蜂、蜘蛛这些昆虫运动轨迹与中国古文化有不解之缘,蜘蛛织成八卦网而蜜蜂所涉及的圆形舞蹈和8字形舞蹈都是中华文化的典型图腾,另外还有蜂巢为六角形,其中隐含斐波那契数列等这都非常有意思,蜜蜂作为社会性昆虫其圆形、8字形和zigzag型舞蹈当与复杂性系统规律关系密切,自然与中华传统文化有不解之缘)。如果将全部爬行路线相连,直线爬行的时间越长,表示距离蜜源越远。直线爬行持续1秒钟,表示距离蜜源约500米;持续2秒,则约l000米。



  侦察蜂在做这种表演时,周围的工蜂会伸出头上的触角争先与舞蹈者的身体碰撞,这也许是从它那里了解信息吧。侦察蜂跳的“摆尾舞”,不但可以表示距离蜜源的远近,也起着指定方向的作用。蜜源的方向是靠跳“摆尾舞”时的中轴线在蜂巢中形成的角度来表示的。如遇阴雨天,利用舞蹈定位的方法就有点失灵。蜜蜂还会及时变换指数,依靠天空反射的偏振光束来确定方位,及时回巢。

  人们也许要问,工蜂在黑洞洞的蜂箱里表演的各种舞蹈动作,其他同伙是怎样领会到的呢?原来它们是利用头上颤抖的触角抚摸工蜂身体时,使“舞蹈语言”转换成“接触语言”而获得信息的。这种传递方法,有时也会失灵。为此它们还要利用翅的不断振动自发出不同频率的“嗡嗡”声,用来补充“舞蹈语言”的不足和加强语气的表达能力。

  由于“侦察员”的数量很少,而且这些“侦察员”一般是不会轻易对同伴发出召唤的,只有在经过多次外出侦察并确实发现了高质量蜜源植物以后才开始发出召唤行为,而且一名“侦察员”是不是准备舞蹈,还要根据它自己的“判断”,看一看别的“侦察员”是不是已经找到了比自己更好的蜜源地。但是,如果有许多“侦察员”同时回到蜂巢中,并且分别带回不同的食物资源的信息时,蜂群将依据谁的信息行动呢?

  在这种情况下,巢中的工蜂不仅可以通过“侦察员”的舞蹈来判别蜜源的方向和距离,而且还可以从“侦察员”们舞蹈的兴奋程度上感受到蜜源植物的质量。受召唤的工蜂也能够从“侦察员”的身上进行食物取样来测知花蜜的种类和花蜜的含糖量。此外,外勤工蜂采蜜回巢后通常要将花蜜反吐给内勤工蜂,而内勤工蜂常常是只接受质量较高,即浓度较大的花蜜,而拒绝接受质量较差的花蜜,这实际上是内勤工蜂给予外勤工蜂的一种信息,表明眼前蜂群需要什么种类的花蜜和不需要什么种类的花蜜。当外勤工蜂发现自己采回的花蜜不受欢迎时,它就便自动停止采集这种花蜜。

  在这种控制机制的作用下,整个蜂群就会逐渐只采集质量最高的那一种花蜜。因此,蜜蜂奇妙的采食对策不仅可以使它们得到个体特化的全部好处,而且也能对资源的变化作出迅速而灵活的反应。当旧的资源被耗尽或者当新的、更好的资源出现的时候,“侦察员”们可以借助于召唤行为迅速引导蜂群转而利用新的食物资源。

工蜂间通过一种Zigzag形状的舞蹈来传递新发现和食物源的位置、距离与方向等信息。

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