大黃蜂展示其獨特的解謎文化

像黑猩猩一樣,蜜蜂可以透過模仿受過訓練的同伴的行為,學習開啟謎題盒並獲取內部獎勵的特定策略

Two bumblebees solving a puzzle

蜜蜂正在從透過推動藍色標籤開啟的謎題盒中取食。

文化,在其最基本的層面上,指的是在一個群體中共享的社會學習行為。直到20世紀中期,這種能力還被認為是人類獨有的。但是,大量證據現在表明,文化存在於多種多樣的物種中,從大角羊和綠猴到貓鼬和鶴。

科學家甚至發現昆蟲也可以融入它們自己的文化。在一項新的PLOS Biology研究中,研究人員使用了一種黃金標準的測試,該測試已應用於黑猩猩和山雀等物種,以揭示大黃蜂能夠進行文化傳播,將資訊從一隻昆蟲傳遞到另一隻昆蟲。被教會開啟謎題盒的兩種解決方案之一的蜜蜂將這種行為特徵傳播給未經訓練的蜜蜂,為其蜂群創造了一種文化特徵。“這是一種大腦只有針頭大小的動物,但它們仍然可以取得與靈長類動物或鳥類相似的成就,這非常了不起,”主要作者艾麗斯·布里奇斯說,她現在是英國安格利亞魯斯金大學生物學和動物行為學講師,她在倫敦瑪麗女王大學攻讀博士學位期間進行了這項研究。

一隻蜜蜂透過推動紅色標籤順時針旋轉謎題盒的蓋子來開啟盒子。圖片來源: 艾麗斯·布里奇斯(CC-BY 4.0)


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眾所周知,昆蟲在野外也能夠進行社會學習:最著名的例子是蜜蜂用來交流花朵位置和質量的所謂的搖擺舞。這項新研究建立在先前的發現之上,即大黃蜂也能夠在實驗室中學習複雜的行為,例如透過拉繩子滾動球來獲得獎勵,玩一種昆蟲版的足球。這些早期的研究表明,大黃蜂有社會學習的能力,但不一定有文化,文化涉及特定行為在整個群體中的傳播。“我們想看看蜜蜂是否能夠保持一種文化傳統,即使它們可以做出其他行為,”布里奇斯說。

她和她的同事們為他們葡萄大小的研究物件調整了一種謎題盒設計,這種設計以前在靈長類動物和鳥類的實驗中使用過。蜜蜂可以推動紅色標籤順時針旋轉或藍色標籤逆時針旋轉,以獲得下面黃色目標中包含的糖溶液。研究人員從四個蜂群中選擇了示範蜜蜂來教導其他蜜蜂,並訓練了這些示範蜜蜂中的一半透過紅色標籤獲得獎勵,另一半透過藍色標籤獲得獎勵。然後,研究小組將蜜蜂放回各自的蜂群,並提供額外的謎題盒。

正如在其他物種中看到的那樣,研究人員觀察到,示範者以他們被教導的方式開啟盒子,並且這些蜜蜂的蜂群夥伴中的一部分透過觀察它們學會了做同樣的事情。布里奇斯說,像人一樣,大黃蜂在工作方面有不同的個性,從積極性很高到懶惰,而前一組的蜜蜂往往是學會新行為的蜜蜂。一些積極進取的個體僅用一天時間就開始模仿示範者的行為並解決難題,而另一些個體則需要長達四天的時間。有時,一隻蜜蜂會偶然發現開啟其蜂群中的示範者未被教導推動的另一種顏色標籤的解決方案。但是研究人員發現,這種行為不會持續下去,而且這些個體總是會回到開啟與其示範蜜蜂行為相對應的標籤——也就是與其蜂群的文化相對應的標籤。

在兩個對照組蜂群中,蜜蜂被訓練識別黃色目標作為獎勵訊號,但沒有示範者被訓練來解決謎題,一些個體昆蟲確實自己弄清楚瞭如何開啟盒子。然而,它們不如從示範者那裡學習的實驗組蜂群中的蜜蜂那樣熟練。布里奇斯說,在那些弄清楚了這一點的對照組蜜蜂中,“大多數只做了幾次,然後就再也沒有做過了。”“因此,擁有社會學習元素對於讓蜜蜂真正永久地將開啟盒子新增到它們的行為庫中至關重要。”

蘇格蘭聖安德魯斯大學的認知行為學家安德魯·懷滕說,這項“令人興奮和開創性的研究”將文化在動物王國中廣泛存在的證據“提升到了新的水平”,他沒有參與這項研究。“作者在標題中沒有冒險使用‘文化’這個詞,但如果是我,我就會把它放在那裡。”

布里奇斯懷疑其他社會性昆蟲,如蜜蜂和切葉蟻,也會表現出類似的文化能力。她說,隨著科學家們繼續將物種新增到那些展示出這種能力的物種列表中,這些新發現表明,文化可能不是人類以前認為的“進化頂峰”。

“也許文化不是某種非常獨特或困難的東西,”布里奇斯說。“也許文化真的沒有那麼了不起。”

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