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[转载]一篇脑洞大开的原创论文

已有 1369 次阅读 2023-3-11 08:54 |系统分类:科普集锦|文章来源:转载

                    一篇脑洞大开的原创论文

             https://www.sohu.com/a/652182304_121124027

2023年3月10日,中国科学院西双版纳热带植物园谭垦团队发表在《 Science》发表题为“ Social signal learning of the waggle dance in honey bees”的研究论文, 该研究表明社会学习改善了蜜蜂的“舞蹈语言”表达能力,幼教缺失影响蜜蜂舞蹈信息的准确性。该研究为昆虫的社会学习研究提供了一个崭新模式。

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太阳、蜂巢、蜜源间的角度关系及蜜蜂舞蹈图例:“8”字舞的角度、持续时间、摇摆次数分别对应食物的方向、距离和质量。

1. 创建全新蜂群模式:全幼蜂实验蜂群

研究人员采用一种全新的实验模式,先创建了一种全部由刚出房的幼蜂组成的蜂群。与在自然蜂群里成长的蜜蜂相比,幼蜂群中的蜜蜂在成长过程中缺失了向有经验的采集蜂学习表演舞蹈的机会,就像婴幼儿在成长初期丧失了跟成人学习和互动的机会。实验时,研究人员首先训练幼蜂群和自然蜂群准备出巢的采集蜂,在其访问距蜂巢150 米远的饲喂器时,对它们逐一标记。当这些被标记的采集蜂回巢开始跳舞时,用摄像机记录它们的舞蹈,对舞蹈的持续时间、角度、摇摆次数等多个指标进行数据采集、分析。通过比较幼蜂群和自然蜂群的同日龄蜜蜂的各项舞蹈指标,研究取得重要发现。

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标记采集蜂和拍摄它们回巢后的舞蹈

2. 幼教缺失对蜜蜂舞蹈的准确性产生终身影响

研究结果表明,缺乏向有经验蜜蜂互动学习机会的幼蜂群表演的舞蹈存在明显的缺陷和误差。虽然蜜蜂舞蹈是一种与生俱来的行为,其舞蹈摆动角度(指示方向)的误差会随着采集经验的积累有所减少,但摆动时间(指示距离)的误差却始终不会改善。也就是说社会学习对蜜蜂“舞蹈语言”的传承有重要作用,幼教缺失导致蜜蜂舞蹈发展出新的“方言“”,并将终身保持。

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实验蜂群(E1为9日龄的幼蜂, E2为30日龄的成蜂)和自然蜂群(C1为9日龄的幼蜂,C2为30日龄的成蜂)舞蹈表示方向的精准度A(Directional accuracy)、蜜源的距离B(Food distance)、舞蹈的质量D(Dance quality)和舞蹈混乱比率(Divergency angle error vs.disorder)等指标的结果

3. 首次发现和证实成年蜜蜂的舞蹈具有教学作用

研究首次发现,成蜂的舞蹈具有教学作用,跟随成蜂学习能提高幼蜂舞蹈行为的准确性,社会学习塑造了蜜蜂的舞蹈语言。蜜蜂舞蹈就像人类、鸟类等脊椎动物的语言交流,新手向有经验的个体学习比它们自己独自摸索能更好地获得技能。研究同时证实,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。该研究对探索人类和动物语言的起源和演化具有重要的科学启示。

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位于中心的蜜蜂正在通过表演舞蹈传递食物位置和质量的信息。研究表明,幼蜂跟随有经验的“舞者”并向其学习,它们表演的舞蹈就能更好、更准确地交流位置信息。相反,幼蜂没有跟随有经验的“舞者”学习,它们表演的舞蹈就差、不能准确地交流位置信息,但随着经验的积累,这些的蜜蜂对方向的交流能力会得到改善,但它们对距离的交流不会变好。




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