希腊历史学家希罗多德在 2000 多年前就报道过一个被误导的事实。禁止的实验其中两个孩子被禁止听到人类语言,以便国王能够发现人类真正的、未学过的语言。
科学家现在知道人类语言需要社交学习和与其他人的互动, 与多人共享的财产动物语言。
但是,为什么人类和其他动物需要学习语言,而不是像许多其他动物一样,生来就拥有这种知识?动物种类?
这个问题让人着迷我和我的同事是我们最近的基础论文发表在期刊上科学。 作为一个生物学家,我花了几十年的时间研究蜜蜂的交流及其进化过程。
对于为什么语言应该是后天习得还是天生的,有两个常见的答案。
其一,复杂的语言在学习时通常可以根据当地情况做出反应。 第二个答案是,即使个体生来就具备一些正确信号的知识,复杂的交流通常也很难产生。
鉴于蜜蜂的交流方式非常复杂,我们决定研究它们如何学习这些行为来回答这个语言问题。
什么是摇摆舞?
令人惊讶的是,蜜蜂拥有非人类交流最复杂的例子之一。
它们可以通过身体上的“摇摆舞”告诉对方在哪里可以找到食物、水或巢穴等资源。 这段舞蹈传达了方向、距离和质量为蜜蜂的巢友提供资源。
本质上,舞者以摇摆跑为中心,以八字形图案反复盘旋,为新兵指明正确的方向,并告诉他们要走多远。向前移动时摇摆腹部。
舞者受到潜在新成员的追捧,蜜蜂紧紧跟随舞者,了解在哪里可以找到所传达的资源。
较长的摆动行程可传达更大的距离,而摆动角度可传达方向。 为了获得更甜的花蜜等更优质的资源,舞者重复摇摆跑每次摇摆跑后次数更多,跑得更快。
犯错误
这种舞蹈的制作难度很大。 舞者不只是跑步? 每秒覆盖大约一个身体长度? 同时尝试保持正确的摆动角度和持续时间。
它通常也处于完全黑暗的环境中,周围是一群推挤的蜜蜂,而且地面不规则。
因此蜜蜂可以制造三种不同类型的错误:在表演八字形舞蹈时指向错误的方向、发出错误的距离信号或犯更多错误? 研究人员称之为无序错误。
前两个错误使新兵更难找到所传达的位置。 混乱错误可能会让新兵更难跟随舞者。
科学家们知道,所有蜜蜂只有在以下情况下才会开始觅食和跳舞:他们变老了并且他们还跟随经验丰富的舞者在他们第一次尝试跳舞之前。 他们可以向经验丰富的老师学习吗?
一个“禁忌”的蜜蜂实验
我和我的同事就这样创造了孤立的实验蜂群在他们自己跳舞之前,他们无法观察其他摇摆舞。
就像希罗多德描述的古代实验一样,这些蜜蜂无法观察舞蹈语言,因为它们的年龄相同,并且没有年长的、经验丰富的蜜蜂可以跟随。
相比之下,我们的对照蜂群包含各个年龄段的蜜蜂,因此年轻的蜜蜂可以跟随年长、经验丰富的舞者。
我们记录了生活在具有两种种群年龄特征的蜂群中的蜜蜂的第一场舞蹈。
那些无法跟随经验丰富的蜜蜂舞蹈的蜜蜂所产生的舞蹈比对照新手蜜蜂的舞蹈具有明显更多的方向性、距离性和无序性错误。
后来我们对同样的蜜蜂进行了测试,当时它们是经验丰富的觅食者。 缺乏老师的蜜蜂现在产生的方向性和无序性错误明显减少,可能是因为它们进行了更多的练习,或者通过最终跟随其他舞者学到了知识。
来自有老师的群体的年长对照蜜蜂的舞蹈仍然和它们最初的舞蹈一样好。
这一发现告诉我们,蜜蜂生来就具有一定的舞蹈知识,但它们可以通过跟随经验丰富的蜜蜂来学习如何更好地跳舞。
这是昆虫如此复杂的社会学习交流的第一个已知例子,也是动物文化的一种形式。
舞蹈方言与距离有关
对于早期缺乏舞蹈老师的蜜蜂来说,仍然是一个谜。 他们永远无法纠正距离错误。 他们继续超调,沟通距离比平时更远。
那么,为什么科学家对此感兴趣呢? 答案可能在于远程通信如何适应当地条件。
不同环境中食物的分布位置可能存在显着差异。 结果,不同的蜜蜂物种进化出了不同的“舞蹈方言,”描述为距食物源的距离与相应的摇摆舞持续时间之间的关系。
有趣的是,即使在同一地区,这些方言也各不相同同一蜜蜂品种。 研究人员怀疑这种变异的存在,因为即使是同一物种的群体,也可以生活在截然不同的环境中。
如果学习语言是应对不同环境的一种方式,那么也许每个蜂群都应该有一种适合其所在地的远方方言,并从经验丰富的蜜蜂传授给新手。
如果是这样,我们失去老师的个体蜜蜂可能永远无法纠正它们的距离错误,因为它们自己获得了不同的距离方言。
通常情况下,这种方言是从经验丰富的蜜蜂那里习得的,但如果环境条件发生变化或者蜂群迁往新的地点,这种方言可能会在一代人之内发生变化。
此外,每个蜂群都有一个“舞池”,即蜜蜂跳舞的空间,地形复杂随着时间的推移,舞者可以通过跟随年长舞者的脚步来学习更好的导航。
这些想法仍有待测试,但为未来探索年老蜜蜂和年轻蜜蜂之间文化传播的实验奠定了基础。
我们相信这项研究和未来的研究将扩大我们对动物社会集体知识和语言学习的理解。
詹姆斯·C·聂,副院长兼生物学教授,加州大学圣地亚哥分校