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2017年4月|科学

"蜜蜂解决任务的方式与演示的方式不同,这表明观察蜜蜂并不是简单地复制它们所看到的,而是在此基础上进行了改进"。

奥利-J-卢科拉博士

伦敦大学玛丽女王学院生物与化学科学学院(QMUL)

今年二月,主流媒体对一则关于卑微的大黄蜂会踢足球的报道感到惊讶。很明显,大黄蜂并不是对体育运动有了新的爱好,而是在生态压力下表现出了认知的灵活性。Loukola 等人对大黄蜂的实验表明,工具的使用现在可以扩展到无脊椎动物,而以前只有人类、灵长类动物、海洋动物和鸟类才会使用工具。

来自伦敦大学玛丽皇后学院生物和化学科学学院(QMUL)的研究小组在《科学》杂志上发表了他们的研究成果,并首次展示了这种 "前所未有的行为"。实验中,大黄蜂(Bombus spp.)确实利用了一个蜜蜂大小的黄色足球来获得奖励,因此主流观点认为该研究小组训练出了会踢足球的蜜蜂并没有错。 实验训练蜜蜂将黄色足球推向中央平台,以打开一扇门,让蜜蜂进入蔗糖溶液(糖)。

蜜蜂接受了三种方法的训练:一组蜜蜂观看预先训练好的蜜蜂完成任务,另一组蜜蜂观看利用平台下的磁铁移动 "幽灵 "球,最后一组 "对照组 "没有任何示范。

在预先训练所有蜜蜂在蓝色正方形平台上的半球下的洞中寻找30%的蔗糖溶液后,蜜蜂被分配到三个示范组进行训练(三次试验)。社交组由同种活体蜜蜂进行示范,将距离蓝色大平台中心不同距离的三个球中最远的一个移到平台中心,以获得奖励。非社交组则通过用隐藏的磁铁移动最远的小球来获得幽灵演示。没有接受示范的蜜蜂(No)在平台中心找到一个球,并已获得奖励。研究论文:大黄蜂通过改进已观察到的复杂行为显示认知灵活性。改编自:https://www.researchgate.net/publication/313940786_Bumblebees_show_cognitive_flexibility_by_improving_on_an_observed_complex_behavior [访问日期:2017年4月5日]。

观察同伴的小组做得最好,但令人吃惊的是,他们比示范者更有进步。蜜蜂训练组 "并没有一味地模仿示范者,而是更高效地完成了任务。示范者接受的训练是将最远的黄色小球移向平台,而他们训练的蜜蜂很快就学会了移动离目标最近的小球来获得奖励,无论小球的颜色如何。

"共同第一作者奥利-J-卢科拉(Olli J. Loukola)博士说:"蜜蜂解决任务的方式与演示的不同,这表明观察蜂并不是简单地复制它们所看到的,而是在此基础上进行了改进。"这显示了令人印象深刻的认知灵活性,尤其是对于昆虫来说。

研究结果表明,当涉及到动物和昆虫在认知上适应生态压力的能力时,人类对大脑大小与体重比例的偏见毫无意义。这可能意味着,野生蜜蜂仍有可能扭转数十年来数量不断减少的趋势。

"QMUL的拉尔斯-奇特卡(Lars Chittka)教授说:"我们的研究为'小脑袋限制了昆虫有限的行为灵活性和简单的学习能力'这一观点钉上了最后一颗钉子。

减缓衰退

 

虽然这项研究为蜜蜂的认知适应能力提供了很好的启示,但能否通过蜜蜂的这种适应能力来克服目前的生态压力,还很值得商榷。早在上世纪 70 年代,野生大黄蜂的数量就已经下降。

蜜蜂和其他授粉者的损失往往归咎于农药,尤其是杀虫剂。一些新烟碱类杀虫剂(特别是氯噻菌胺、吡虫啉和噻虫嗪)尤其令人担忧。这些系统性杀虫剂被农民和园丁用来控制多种害虫。

人们之所以关注这一类杀虫剂,是因为这些系统性化学品会微量地进入经处理植物的汁液、花蜜和花粉中。此外,由于农民的错误施用,国外发生了几起蜜蜂因使用这些新烟碱类杀虫剂而中毒的事件,而且一些研究表明,这些杀虫剂对蜜蜂的觅食能力和熊蜂的蜂群规模产生了有害的、通常是亚致死的影响。然而,其他研究表明,如果正确使用这些化学品,没有明确的证据表明会对蜜蜂造成危害。

除了杀虫剂之外,栖息地的变化、疾病、物种间的竞争和气候变化都可能是导致蜜蜂数量下降的原因。认为蜜蜂可以适应一种生态压力是有道理的,但多重威胁可能需要类似艰巨的适应。

英国皇家园艺学会(RHS)有一个很好的网站,介绍了蜜蜂面临的威胁,以及个人可以做些什么来帮助它们进行斗争。

这项研究表明,我们才刚刚开始了解地球上生命的复杂性和能力,我们可能是最重要的物种,但无处不在并不意味着我们拥有独一无二的能力。保护蜜蜂不仅对增进我们的科学知识至关重要,而且对我们自身的生存也至关重要,因为像蜜蜂这样的授粉者是我们生态系统不可或缺的一部分。

 

蜜蜂表现出了令人印象深刻的认知灵活性 灵活性. 版权所有:Olli Loukola/QMUL

参考文献

  1. OLLI J. LOUKOLA, CLINT J. PERRY, LOUIE COSCOS, LARS CHITTKA熊蜂通过改进观察到的复杂行为显示认知灵活性科学》,2017年2月24日:833-836
  2. Paul H WilliamsThe Distribution and Decline of British Bumble Bees (Bombus Latr.) Journal of Apicultural Research,21(4), 236-245.http://doi.org/10.1007/s40618-015-0336-1

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关于作者

  • 迪鲁万-赫拉特

    Dilruwan Herath 是一位英国传染病医生和制药医疗主管,拥有超过 25 年的经验。作为一名医生,他专攻传染病和免疫学,并坚定地关注公共卫生影响。在他的职业生涯中,Herath 博士曾在大型全球制药公司担任过多个高级医疗领导职务,领导变革性临床变革并确保获得创新药物。目前,他担任制药医学院传染病委员会的专家成员,并继续为生命科学公司提供咨询。不从事医学工作时,Herath 博士喜欢画风景画、赛车运动、计算机编程以及与他的小家庭共度时光。他对科学和技术保持着浓厚的兴趣。他是 DarkDrug 的 EIC 和创始人。

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