生物学家们已经发现了一些与蜜蜂通讯相关的有趣模式。其中一个观察结果是蜜蜂有一致且独特的舞蹈方式,这意味着每只蜜蜂都有自己的“风格”,并添加到通讯中。摇摆舞的成功与这种独特性有关吗?如果蜜蜂以类似的方式沟通,是否会产生更成功的招募?还是有其他因素在起作用?这项研究揭示了摇摆舞是一种多样化的沟通形式,帮助提高一只蜜蜂能告诉另一只蜜蜂食物所在的可能性。
就动物而言,蜜蜂是世界级的舞者。
虽然没有超级碗中场表演那么深奥复杂,但蜜蜂的动作,被称为“摇摆舞”,向巢内的伙伴传达了非常具体的觅食指令。舞者移动的方向告诉其他蜜蜂该往哪个方向走,而摇摆舞的持续时间,或称“奔跑”,则显示应该走多远。一旦其他蜜蜂被说服遵循这些指令,它们就被“招募”了。在接到指令后,这些新招募的蜜蜂离开蜂巢寻找姐妹们所激动的食物。
不幸的是,许多被招募的蜜蜂并不总能成功找到它们所寻找的食物。农业与生命科学学院昆虫学系的副教授玛格丽特·库维伦及她的前博士生劳拉·麦肯瑞想要找出原因。
试图理解为什么摇摆舞失败
蜜蜂有数百万年的时间来完善摇摆舞,所以了解到它并不常常有效可能令人惊讶。尽管它在80多年前首次被科学家描述,但关于摇摆舞我们仍然有很多不理解的地方。
库维伦发现了与这种沟通形式相关的几个有趣模式。其中一个观察结果是蜜蜂有一致且独特的舞蹈方式,这意味着每只蜜蜂都有自己的“风格”,并添加到沟通中。摇摆舞的成功是否与这种独特性有关?以类似方式沟通的蜜蜂是否会产生更成功的招募?还是有其他因素在起作用?这项研究揭示了摇摆舞是一种多样化的沟通形式,帮助提高一只蜜蜂能告诉另一只蜜蜂食物所在的可能性。研究结果最近发表在《当前生物学》上。
“虽然摇摆舞本身很迷人,但我的实验室还对摇摆舞的误传,即舞蹈招募失败的原因和方式感到好奇,”库维伦说。
为了解答这些问题,库维伦实验室制定了一项实验,利用透明墙蜂巢、摄像机以及一种标记蜜蜂的方法,以便在觅食和舞蹈时将其追踪为个体。每个蜂巢都包括已经被教导人工食物源位置的觅食者。这些经过训练的觅食者表演摇摆舞,以教其他蜜蜂何处有食物,有效地训练一组新的招募者。如果成功找到食物,这些新招募的蜜蜂则返回教其他蜜蜂它们所学到的知识。库维伦和她的团队假设,舞蹈风格相似的蜜蜂更有可能成功教会其他蜜蜂如何找到食物,而蜜蜂之间沟通的差异会导致不成功。
每当观察到一只新的被标记蜜蜂在食物源时,都会回顾蜂巢的视频,以确定是哪位舞者招募了这只成功的觅食者。这种数据收集模式使研究人员能够跟踪蜜蜂所使用的舞蹈,每只蜜蜂从略有不同的叙述中学习食物位置。这些成功的舞蹈随后被汇总,测量并比较每个舞蹈的奔跑长度。出现的模式并不是研究人员所预期的。
个体的力量
根据这些舞蹈的数据,库维伦和麦肯瑞发现,类似的舞蹈沟通实际上并未导致最成功的觅食,这是他们最初的假设。舞蹈的奔跑时间更长,实际上告诉招募者超越食物源的指令,比描述相似、更精确距离的舞蹈成功得多。这个模式表明,“超越”的指令可能在路过食物源以及返回蜂巢的过程中,增加了发现食物的机会。他们推测觅食者有第二次机会找到食物源增加了它们找到食物的可能性。
这对理解蜜蜂摇摆舞意味着什么?一个启示是这些独特的沟通风格的重要性,个体舞蹈习惯增强了沟通成功。若每只蜜蜂都以相同的方式沟通,觅食者找到食物的可能性将会减少,而拥有多样化的风格则会提高这一可能性。
这项研究为个体差异的已知好处增加了有效的舞蹈动作,显示多样化的沟通技巧有助于提高一只蜜蜂能够告诉另一只蜜蜂找到食物的可能性,所有这些均通过舞蹈实现。
“我们已经知道,行为和基因多样性对蜜蜂有益,允许更优秀的温控、抗病能力、增长和觅食,”库维伦说。“现在我们也看到多样化的沟通增强了招募成功。”