Odkrywanie tajemnic języka tańca pszczół miodnych

Ponad 2000 lat temu grecki historyk Herodot poinformował o zwodniczym pomyśle zakazany eksperyment Gdzie dwoje dzieci nie mogło słyszeć ludzkiej mowy, aby król mógł odkryć prawdziwy, niewyuczony język ludzi.

Naukowcy wiedzą teraz, że wymaga tego ludzki język Uczenie się społeczne i interakcja z innyminieruchomość współdzielona z kilkoma Języki zwierząt. Ale dlaczego ludzie i inne zwierzęta muszą uczyć się języka, zamiast rodzić się z tą wiedzą, jak wiele innych gatunki zwierząt?

To pytanie jest fascynujące Ja i moi koledzy To podstawa naszej rozmowy Artykuł opublikowany w Science. k BiologicznySpędziłem dziesięciolecia badając komunikację pszczół miodnych i jej ewolucję.

Istnieją dwie powszechne odpowiedzi na pytanie, dlaczego języka należy się uczyć lub zakorzenić. Na przykład złożone języki często reagują na lokalne warunki, kiedy się ich uczy. Druga odpowiedź jest taka, że ​​złożona komunikacja jest często trudna, nawet jeśli osoby rodzą się z pewną wiedzą na temat właściwych znaków. Ponieważ sposoby komunikowania się pszczół miodnych są tak złożone, postanowiliśmy zbadać, w jaki sposób uczą się tych zachowań, aby odpowiedzieć na to pytanie językowe.

Co to jest taniec shake?

Co zaskakujące, pszczoły miodne posiadają jeden z najbardziej złożonych przykładów komunikacji innej niż człowiek. Mogą mówić sobie nawzajem, gdzie znaleźć zasoby, takie jak pożywienie, woda lub miejsca gniazdowania, poprzez fizyczny „taniec machania”. Taniec ten przekazuje Kierunek, odległość i jakość Zasoby dla dzieci pszczelego gniazda.

Zasadniczo punkty tancerza rekrutują się we właściwym kierunku i mówią mu, jak daleko powinien się posunąć, obracając się wielokrotnie w ósemce wyśrodkowanej na wibrującym torze, na którym znajduje się pszczoła. Potrząsa żołądkiem, gdy idzie do przodu. Tancerze są ścigani przez swoich potencjalnych rekrutów, pszczoły Podążaj uważnie za tancerkąaby zobaczyć, gdzie szukać połączonego zasobu.

Dłuższe wibracje przebiegają na większe odległości, a kąt wibracji odnosi się do kierunku. Aby uzyskać wysokiej jakości zasoby, takie jak najsłodszy nektar i tancerze Powtórz trucht na biegunach więcej razy i wracaj szybciej po każdym biegu na biegunach.

robić błędy

Ten taniec jest trudny do wykonania. Tancerz nie tylko biegnie – pokonując jedną długość ciała na sekundę – starając się zachować właściwy kąt i czas trwania drgań. Zwykle też w zupełnej ciemności, w roju walczących pszczół i na nierównej powierzchni.

Więc pszczoły mogą zrobić Trzy różne rodzaje błędówWskazywanie niewłaściwego kierunku, wskazywanie niewłaściwej odległości lub popełnianie większej liczby błędów podczas wykonywania tańca w kształcie ósemki — co badacze nazywają błędami bałaganu. Pierwsze dwa błędy utrudniają rekruterom znalezienie lokalizacji, z którą się kontaktują. Błąd zakłócający może utrudnić rekrutom podążanie za tancerzem.

Naukowcy wiedzieli, że wszystkie pszczoły należą do gatunku Apis mellifera Zaczynasz szukać jedzenia i po prostu tańczysz dorastać I oni też są Podążaj za doświadczonymi tancerzami przed pierwszą próbą tańca. Czy mogą uczyć się od praktykujących nauczycieli?

„Zakazany” eksperyment z pszczołami

I tak moi koledzy i ja stworzyliśmy izolację Doświadczalne kolonie pszczół Nie mogli oglądać innych tańców, zanim sami zatańczyli. Podobnie jak w starożytnym eksperymencie opisanym przez Herodota, pszczoły te nie mogły obserwować języka tańca, ponieważ wszystkie były w tym samym wieku i nie miały starszych, doświadczonych pszczół, które mogłyby podążać. Dla kontrastu, nasze kolonie kontrolne zawierały pszczoły w każdym wieku, więc młodsze pszczoły mogły podążać za starszymi, bardziej doświadczonymi tancerzami.

Zarejestrowaliśmy pierwsze tańce pszczół żyjących w koloniach w każdym z profili wiekowych populacji. Pszczoły, które nie mogły podążać za tańcem doświadczonych pszczół, wykonywały tańce ze znacznie większą liczbą błędów kierunkowych, odległości i turbulencji niż tańce pszczół początkujących.

Następnie przetestowaliśmy te same pszczoły później, kiedy miały już doświadczenie w żerowaniu. Pszczoły pozbawione nauczycieli powodowały teraz znacznie mniej błędów kierunkowych i turbulencji, być może dlatego, że więcej ćwiczyły lub uczyły się, w końcu podążając za innymi tancerzami. Tańce najstarszych pszczół kultów z nauczycielami pozostały równie dobre jak ich pierwsze tańce.

To odkrycie powiedziało nam, że pszczoły rodzą się z pewną wiedzą na temat tańca, ale mogą nauczyć się tańczyć lepiej, podążając za doświadczonymi pszczołami. Jest to pierwszy znany przykład tak złożonego społecznego uczenia się komunikacji u owadów i jest formą kultury zwierzęcej.

Akcenty taneczne dotyczą odległości

Pozostała zagadka, którym pszczołom brakowało nauczycieli wczesnego tańca. Nie byli w stanie poprawić swoich błędów odległości. Nadal wyprzedzali, komunikując się na większe odległości niż zwykle. Dlaczego więc jest to interesujące dla naukowców? Odpowiedź może leżeć w tym, jak telepraca dostosowuje się do lokalnych warunków.

Mogą istnieć znaczne różnice w rozmieszczeniu żywności w różnych środowiskach. W rezultacie różne gatunki pszczół miodnych ewoluowały inaczej”.akcenty taneczne” jako związek między odległością do źródła pożywienia a czasem trwania odpowiedniego tańca machania.

Co ciekawe, te dialekty różnią się, nawet wewnątrz Ten sam gatunek co pszczoły miodne. Naukowcy uważają, że ta różnica istnieje, ponieważ kolonie, nawet należące do tego samego gatunku, mogą żyć w bardzo różnych środowiskach.

Jeśli nauka języka jest sposobem na aklimatyzację w różnych środowiskach, być może każda kolonia dialektów powinna mieć dystans dostosowany do jej lokalizacji i przejść od wytrawnych pszczół do nowicjuszy. Gdyby tak było, poszczególne pszczoły, które pozbawiły naszego nauczyciela, być może nigdy nie poprawiłyby swoich błędów związanych z odległością, ponieważ same nabyły inny akcent związany z odległością.

Zwykle tego dialektu można się nauczyć od doświadczonych pszczół, ale prawdopodobnie zmieni się on w ciągu jednego pokolenia, jeśli zmienią się ich warunki środowiskowe lub jeśli kolonia zostanie przeniesiona w nowe miejsce.

Ponadto każda kolonia ma „parkiet taneczny”, czyli miejsce, w którym tańczą pszczoły złożona topografia że tancerze mogą z czasem nauczyć się lepiej poruszać lub podążając śladami starszych tancerzy.

Pomysły te wymagają jeszcze przetestowania, ale stanowią podstawę przyszłych eksperymentów, które będą badać transmisję kulturową między starszymi i młodszymi pszczołami. Wierzymy, że to badanie i przyszłe badania poszerzą nasze rozumienie zbiorowego poznania i uczenia się języka w społecznościach zwierzęcych.

James C. Neh Prodziekan i profesor biologii na Uniwersytecie im Uniwersytet Kalifornijski w San Diego.

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać Oryginalny artykuł.