70多年后,解决了一个巨大的生态学难题:蜜蜂在摇摆舞中实际上使用了不同的舞蹈方言。在进化过程中发展出哪种方言与它们在蜂巢周围收集食物的作用半径有关。
研究结果来自德国巴伐利亚州尤利乌斯-马克西米利安斯大学维尔茨堡生物中心(JMU)和印度班加罗尔国家生物科学中心(NCBS)的研究小组在《皇家学会学报B》上的报告。
1940年代,诺贝尔奖获得者卡尔·冯·弗里施(Karl von Frisch)和他的学生马丁·林道尔(Martin Lindauer)首次提出蜜蜂可能带有舞蹈方言。但是,后来的实验引起了人们对方言存在的怀疑。现在的新结果证明Frisch和Lindauer是正确的。行为研究的两位先驱也正确地解释了为什么舞蹈方言根本存在。
这就是蜜蜂的舞蹈
蜜蜂的舞蹈语言是动物界中一种独特的象征性交流形式。例如,当蜜蜂发现一棵开花的樱花树时,它会返回蜂巢。在那里,它通过舞蹈告知其他蜜蜂食物源的位置以及食物源的距离。
舞蹈的一部分是所谓的摇摆运动,在这种运动中,蜜蜂大力振摇腹部。摇摆在蜂窝上的方向传达了目的地相对于太阳位置的方向,而摇摆的持续时间表示距离。
该出版物的第一作者JMU博士学生Patrick Kohl解释说:“随着食物源到巢的距离增加,摆动的持续时间呈线性增加。”但是,这种增加对于不同的蜜蜂物种是不同的。研究小组在印度南部进行的实验表明了这一点。
在印度南部对三种蜜蜂进行实验
在那里,研究了三种具有不同作用半径的蜜蜂。东部蜜蜂(Apis cerana)飞离巢穴约一公里。矮蜜蜂(Apis florea)可以飞到2.5公里,巨型蜜蜂(Apis dorsata)可以飞3公里。
相反的关系适用于摆动持续时间的增加。例如,如果一个食物源在800米外,那么东部的蜜蜂将比侏儒蜜蜂摇晃更长的时间,而后者将比巨型的蜜蜂摇晃更长的时间。为了与食物传达相同的距离,每个物种都使用自己的舞蹈方言。
帕特里克·科尔(Patrick Kohl)说:“将我们的结果与其他研究小组发布的数据进行比较时,我们也看到了这一点。”当考察英国,博茨瓦纳和日本的蜜蜂物种时,就证实了觅食范围与舞蹈方言之间的相关性。
为什么JMU研究人员首先要去印度南部?科尔说:“印度的优势是三种蜜蜂生活在同一地区,因此它们的舞蹈方言可以轻松比较。”“我们还与NCBS的研究人员保持了良好的联系,NCBS是南亚的顶级研究机构。”
方言作为进化适应
这些结果也证实了冯·弗里施和林道尔对舞蹈方言的含义的怀疑。这些是对蜜蜂典型觅食距离的进化适应。例如,有规律地长距离飞行的蜜蜂无法承受很长的摇摆动作在蜂巢中传达这些距离:在蜂巢中拥挤的舞池中,其他蜜蜂在进行“马拉松摇晃”之后会遇到困难。
科学家的结论:蜜蜂的舞蹈方言是如何将复杂的行为作为对环境的进化适应而进行调整的一个很好的例子。