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蜜蜂在仅仅30次训练后就掌握了这些任务

来源:长沙门户网  2019-03-31 11:01

蜜蜂的头只有丁点儿大,却能做出不可思议的事情。越来越多的研究发现,它们可能比我们原来想象的还要聪明。

打开蜂箱,你会看到众多蜜蜂乱哄哄挤在一起。它们在干什么?谋划政变?别以为这只是玩笑,或许这是可能的,因为它们真的很聪明。虽然科学家们早就知道这一点,但最近的研究成果还是让他们大吃一惊——蜜蜂的非凡智慧超出了科学家们所想:它们能数数、读取标记、甚至能解决对于哺乳动物(哺乳动物是动物中最聪明的群体)来说也很复杂的问题。有的蜜蜂还具有敏锐的艺术眼光,能在众多油画中挑出莫奈或者毕加索的精美画作。而且,它们还可能拥有某种类型的自我意识——而所有这些均来自像针头一般大的脑袋。

研究它们为什么如此足智多谋,有助于让我们了解智力的演化,甚至可能使我们对大脑运作方式产生新的理解。

蜜蜂智慧知多少

一直以来,蜜蜂都广受我们的称赞。自古埃及人最早饲养它们开始,蜂群就因为其鲜明的团队智慧而备受瞩目。然而,蜜蜂个体聪不聪明,这一直是个比较有争议的话题,很多人曾认为,相对蜂群的群体智慧,单只蜜蜂要愚蠢得多,是蜜蜂“大组织”里的无足轻重的从属成员而已。正如谚语所言,独木不成林。

然而,早在在二战时期,奥地利动物学家卡尔•弗里希就观察到,觅食的蜜蜂经常在整个蜂窝旁边跳奇怪的舞蹈——著名的”摇摆舞“,舞蹈的姿势和步骤能够告诉它们同伴附近蜜源的方向和距离。现在,科学家已经找到了蜜蜂们丰富多彩的“节目单”,例如遇到危险时,比方说遇到一只蜘蛛,工蜂会用尾部触碰同伴的头来传递这一消息。处理家庭琐事方面,蜜蜂也彰显出了非凡的本领:进行彻底大扫除、相互清理,还会“警戒”以保持对外来侵略者的警觉。蜂房甚至有了“空调”,当温度上升的时候,工蜂们会向蜂巢洒水,并煽动翅膀为蜂巢降温。

研究者目前总共掌握了工蜂60多种独特的行为,其中包括6种不同种类的舞蹈。可以说,蜜蜂这些能力已让许多哺乳动物相形见绌。兔子只有近30种不同行为,海狸在生活最繁忙的时候能表现出50多种行为,如建立洞穴,储存食物等等,即使宽吻海豚——脑袋比蜜蜂大那么多——也只有120多种不同的奇特表现,仅有蜜蜂的2倍左右。

尽管蜜蜂拥有这么多独特的行为,但许多动物学家却依旧对蜜蜂所谓的“智力”抱有怀疑态度,他们认为,那些只是它们与生俱来的本能,根本算不上灵活的思想,卡尔•弗里希曾说“蜜蜂草籽大点儿的脑袋不适合思考”。

可是,越来越多的证据表明,科学家太轻看蜜蜂了。

小脑袋的“机灵鬼”

蜜蜂在知道蜜源后,如何找到蜜源确切的地方?最近的实验发现,蜜蜂可以根据标志物的数量来识别通向蜜源的道路——它们是识数的。另一项研究也证实了这点:它们知道3片树叶的图案与3棵柠檬树的图案数量是一样的。在不同符号与标志之间建立联系的能力很重要,因为它表明了蜜蜂并没有对图像“死记硬背”,而是理解了图像背后的数字含义。不过,蜜蜂数数的能力有限,只能数到4。

那么,蜜蜂还能理解其他的抽象规则吗?研究者花费了数十年来研究这个听起来令人匪夷所思的课题。他们训练蜜蜂理解对称性的概念,结果它们很快就领会了其中的含义:为了吃到研究者提供的“赏赐”,它们绕开不对称的图形,“跑”到了对称图案的上方。不仅如此,蜜蜂还领会了上、下、左、右的空间概念。更重要的是,蜜蜂将学到的东西灵活地应用到了新的环境里:训练它们找出相同的,比如相同的味道后,不用再多加训练,它们就能挑出其他与之相似的标记。

如果看到这里,你已经对蜜蜂的行为感到震惊了,那接下来它们的行为恐怕会让你更加惊讶。最新研究发现,蜜蜂能把学到的东西结合起来用。比方说,寻找相互搭配的形状时,它们不仅靠颜色(明暗和用色)来确定答案,还会结合空间位置(互相垂直还是并列在一起)一起来进行判断。而这种结合意味着它们的思维达到了更高级的层次。并且,蜜蜂在仅仅30次训练后就掌握了这些任务,而同样的任务,一些灵长类则需要被训练几千次才能够掌握。相比之下,蜜蜂学习速度要快得多了。

认知有“绝招”?

蜜蜂的脑袋那么小,怎么能进化出如此丰富的认知能力呢?其实,蜜蜂的小脑袋也具有一定优势。脑袋小,神经元之间的距离更近,传递信息时间更短,这意味着昆虫大脑可以更加有效地进行信息传递。而且因为小,它们还对电子噪声(类似于在电话线中的背景噪声)更不敏感。

而且,像蜜蜂和蚂蚁这类昆虫都有特别巨大、复杂的“蘑菇体”,即头脑里有密集的供学习和记忆的神经网络。因为蜜蜂和蚂蚁多半是社会型生物,所以这方面的能力曾被认为是进化出来以满足在大群体里生活的需要。然而,最近一组对照数据却表明,这些昆虫的脑扩张始于9000万年前它们共同的祖先——一种凶猛的、以肉食为主的飞行昆虫。这种昆虫体长约有25厘米,拥有像钳子般巨大的上颚,一般猎物瞬间就被夹成两半。后来在演化的过程中,它们分化成蚂蚁和蜜蜂,体型变小,食性也发生了改变。如果是这样的话,或许蜂类的智慧源于它们祖先强大的捕食习性,之后才有了更亲密的社会分工和合作。

然而,尽管蘑菇体扩张了,可与我们人类相比仍然是微不足道的。人类的脑袋里大约有850亿个脑细胞,一只蜜蜂针尖大的脑袋里脑细胞则只有不到100万个,蜜蜂这么少的脑细胞如何帮它们实现各种复杂的脑功能呢?目前,要详细解释蜜蜂的“超能力”仍然很难。不过,也许蜜蜂有某种认知的捷径。或者,认知行为没有我们想的那样复杂?

的确,模拟神经网络活动的计算机模拟程序显示,像数数和把物体进行归类这样的能力,只需几百个脑细胞协作就能实现。因此,蜜蜂可能有广泛的能力,但可能并不是特别高级。比如它们的视觉洞察力就很差,只能辨别物体的轮廓,而缺少对细节的理解。而我们人类的视觉世界不仅丰富得多,还十分善于马上处理闯入我们眼帘的各种信息——我们能从一大群人里揪出熟悉的面孔,蜜蜂显然缺乏这样的并行处理信息的能力。

而且,存储信息量也有巨大的鸿沟。虽然蜜蜂们学习能力比较快,能快速掌握新知识,不过它们很快就会被大量的新信息弄晕了。我们能让蜜蜂在气味和不同喂食地点之间建立起联系,例如,不过一旦地点超过两个,它们就糊涂了。

不管怎样,蜜蜂的小脑袋已经展现了巨大的智力潜能,它们让我们更好地理解了神经智慧问题。当我们对蜜蜂怎么思考了解得更多,我们会最终找出大脑神经网络中智慧的源泉。

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