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【研究研究】蜜蜂舞动,两千年前的禁忌实验再现

 楚士祥丁 2023-04-20 发布于甘肃

2000多年前,古希腊著名作家、历史学家希罗多德约公元前480年—约公元前425年提到了一个具有误导性禁忌实验——

实验挑选了两个新生的婴儿,将他们送到一个封闭的环境中,不让他们接触任何语言。这个实验的目的是为了证实,没有任何语言环境的情况下,人类是否会“自创”一门语言。

科学家表明,人类的语言需要通过社会学习和与其他人的互动,才能产生,这是多种动物语言共有的属性。但是,为什么无论是人类还是其他动物,都需要通过学习才能掌握一种语言,而不是生来就具备这种技能呢?
关于语言的后天习得和先天具备的问题,有两个常见的答案——
其一,复杂的语言在学习过程中往往能当地环境做出反应;其二,即使人们在出生时对正确的信号有一些了解,也往往难以产生复杂的交流
这个问题让许多科学家为之着迷。
在自然界,蜜蜂有着非常精巧的交流方式,这让一些科学家认为,或许我们可以通过研究蜜蜂如何学习交流,来回答这个语言问题
近日,在一篇发表于《科学》杂志的论文中,研究者在蜜蜂身上“重现”了2000多年前的那个禁忌实验
01

非人类交流中
最复杂的案例之一
蜜蜂间的交流是非人类交流中最复杂案例之一
它们可以通过身体的“摇摆舞”告诉同伴哪里可以找到资源,比如食物、水或蜂巢。这种舞蹈可以将资源的方向距离质量的信息传达给同伴。
大体上,这些跳舞的蜜蜂会以摇摆的姿态飞舞,沿“8”字重复绕圈,为其他成员指出正确的方向,告诉它们要走多远。在这种情况下,“舞者”在向前移动时会摇摆腹部,其他蜜蜂紧紧跟随着“舞者”,从而明白能在哪里找到资源。
更长时间的摇摆飞行代表更长的距离,摇摆的角度则表示了方向。对于更高质量的资源,比如更香甜的花蜜,“舞者”会重复摇摆飞行更多次,并且在每次摇摆飞行后更快速地返回。
然而,要跳好这种舞蹈并没有那么简单,它要求舞者不仅要飞舞(每秒大约行进一个身体的距离),同时还要努力保持正确的摇摆角度和持续时间
此外,这种舞蹈常常也发生在完全黑暗的环境中、在一群嬉戏的蜜蜂中、在不规则的物体表面上。
因此,蜜蜂可能会犯3类型的错误,包括指向错误的方向、发出错误的距离信号,或者在表演“8”字舞时犯更多错误,研究者称之为失序错误。前两种错误会让其他蜜蜂更难找到相应的位置,而失序错误可能让其他蜜蜂更难跟随“舞者”。
研究已经发现,所有西方蜜蜂世界最普遍的蜂种,起源于欧洲、非洲和中东地区,后由于欧洲移民和商业交往引入世界各地只有在年长时才会开始觅食和舞蹈,而且在它们初次尝试跳舞之前,也会跟随有经验的“舞者”。
那么,它们会不会是在向“有经验”的蜜蜂学习呢?
02

蜜蜂的
“禁忌”实验  

为了解答这个问题,研究团队创建了隔离的蜜蜂实验群,让蜜蜂在跳舞之前,没有机会观察其他蜜蜂的摇摆舞。就像希罗多德描述的禁忌实验一样,这些蜜蜂无法对舞蹈语言进行观察,因为它们都有着相同的年龄,没有年长的、有经验的蜜蜂可以跟随。
与之相对的,实验对照组中包含所有年龄的蜜蜂,年轻的蜜蜂可以跟随那些年长的、有经验的“舞者”。
研究记录下了生活在这两个蜂群中的蜜蜂的第一支舞。缺少“老师”的蜜蜂产生的舞蹈,它们的方向性、距离错误和失序错误明显多于对照组的蜜蜂。
过了一会儿,研究团队对同一批蜜蜂再次进行了测试,这时,它们成了有经验的觅食者。结果发现,缺少“老师”的蜜蜂产生的方向错误和失序错误明显更少了,这可能是因为它们有了更多练习,或者通过跟随其他“舞者”而学习到了更多。在有“老师”的蜂群中,年长对照蜂的舞蹈,仍然和它们的第一支舞蹈一样好。
这一发现告诉我们,蜜蜂生来就掌握了一些关于如何舞蹈的知识,但它们可以跟随有经验的蜜蜂学习如何跳得更好。
这是昆虫中目前已知的第一个关于复杂的社会学习交流的案例,也是一种动物文化的表现形式
03

舞蹈还有“方言”

对于那些早期缺乏舞蹈“老师”的蜜蜂来说,一个谜团依然存在——
它们永远无法纠正舞蹈中的距离错误,表达出的距离总是比正常的要长。为什么这对科学家来说非常有趣呢?答案可能在于距离通信是如何适应当地条件的。
在不同环境中,食物的分布位置可能有很大的差异。因此,不同的蜜蜂物种已经进化出了不一样的“舞蹈方言”,用来描述摇摆舞持续时间食物源的距离之间的对应关系
有趣的是,这些方言”各不相同,甚至在同一个蜜蜂物种内部也是如此。
研究者怀疑这种变化的存在是因为即使是同一个物种的蜂群,也可能生活在截然不同的环境中。
如果学习语言是一种应对不同环境的方式,那么,也许每个蜂群都应该有适合它们所在地的距离“方言”,并由经验丰富的蜜蜂传授给那些新手。如果真是这样的话,实验中那些没有“老师”的蜜蜂,就可能永远无法纠正它们的距离错误,因为它们自己有了一种不同的距离“方言”。
通常情况下,这种“方言”是从有经验的蜜蜂那里学来的,但如果环境条件发生变化,或者蜂群迁移到了一个新地点,这种“方言”有可能在一代之内就发生变化。 
此外,每个蜂群都有一处“舞池”,或者说是它们跳舞的空间,随着时间的推移或者跟随年长“舞者”的脚步,蜜蜂或许能学会更好地驾驭复杂地形上的舞蹈。

不过,这些想法还有待检验,但它们为未来探索年长和年轻蜜蜂之间文化传播的实验奠定了基础。研究者相信,这项研究和未来的更多研究,将扩大我们对动物社会集体知识语言学习的理解。👽

(全文完)

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