希腊历史学家希罗多德斯(Herodotus)在200多年前报道了一个误导禁止实验在其中阻止了两个孩子听到人类的言论,以便国王可以发现人类的真实,未经学习的语言。
科学家现在知道人类语言需要社会学习和与他人的互动,与多个共享的属性动物语言。
但是,为什么人类和其他动物需要学习一种语言而不是像其他许多知识一样出生动物物种?
这个问题着迷我和我的同事这是我们最近的基础发表在《期刊》上科学。作为生物学家,我花了数十年的时间研究Honeybee的交流以及它的发展方式。
关于为什么应该学习或天生的语言有两个共同的答案。
首先,复杂的语言通常可以在学到的那样响应当地条件。第二个答案是,即使个人天生对正确信号的了解,复杂的沟通通常也很难产生。
鉴于Honeybees的交流方式非常精心,我们决定研究他们如何学习这些行为以回答这个语言问题。
什么是摇摆舞?
令人惊讶的是,蜜蜂拥有非人类交流的最复杂的例子之一。
他们可以互相告诉彼此的资源,例如食物,水或巢穴,并带有“摇摆舞”。这个舞蹈传达了方向,距离和质量蜜蜂巢穴的资源。
本质上,舞者指向朝着正确的方向招募,并告诉他们以围绕摇摆的奔跑的八八个模式反复绕行,蜜蜂在其中走了多远。随着前进的前进而摇摆其腹部。
舞者是由潜在的新兵和蜜蜂追求的紧随舞者,学习去哪里找到传达的资源。
较长的Waggle运行可以传达更大的距离,而Waggle角度传达了方向。对于更高质量的资源,例如甜蜜的花蜜,舞者重复摇摆每次摇摇欲坠后,更多的次和赛跑速度更快。
犯错误
这种舞很难制作。舞者不仅在运行 - 每秒大约覆盖一个身体长度,同时试图保持正确的摇摆角和持续时间。
它通常在整个黑暗中,在一群蜜蜂和不规则的表面上。
因此,蜜蜂可以做三种不同类型的错误:指向错误的方向,发出错误的距离或在执行图形八个舞蹈模式时犯更多的错误 - 研究人员称之为疾病错误。
前两个错误使新兵更难找到正在传达的位置。疾病错误可能会使新兵更难跟随舞者。
科学家知道,Apis Mellifera物种的所有蜜蜂才开始觅食和跳舞他们变老了而且他们也关注经验丰富的舞者在他们第一次尝试跳舞之前。他们可以向实践老师学习吗?
“禁止”蜜蜂实验
我和我的同事创造了孤立的蜜蜂的实验菌落在他们自己跳舞之前,这无法观察到其他摇摆舞。
就像希罗多德(Herodotus)描述的古代实验一样,这些蜜蜂无法观察到舞蹈语言,因为它们都是相同的年龄,并且没有年龄较大的经验丰富的蜜蜂。
相比之下,我们的控制菌落包含了各个年龄段的蜜蜂,因此年轻的蜜蜂可以跟随年长的经验丰富的舞者。
我们记录了生活在两个人口年龄概况的殖民地中的蜜蜂的第一舞。
与控制新手蜜蜂的舞蹈相比,无法遵循经验丰富的蜜蜂舞蹈的舞蹈产生的舞蹈,其方向性,距离和无序误差要多得多。
然后,我们稍后在经验丰富的觅食者时测试了同一蜜蜂。现在缺乏老师的蜜蜂产生的方向性和混乱错误大大减少了,这可能是因为他们最终跟随其他舞者学习了更多的实践或学习。
与老师的殖民地较旧的对照蜜蜂的舞蹈与他们的第一次舞蹈一样好。
因此,这一发现告诉我们,蜜蜂天生就有一些关于如何跳舞的知识,但是他们可以通过遵循经验丰富的蜜蜂来学习如何更好地跳舞。
这是昆虫中这种复杂社会学习的第一个已知例子,是动物文化的一种形式。
舞蹈方言大约是距离
关于早期缺乏舞蹈老师的蜜蜂,仍然存在一个谜。他们永远无法纠正距离错误。他们继续超越,传达比正常情况更大的距离。
那么,为什么这对科学家来说很有趣?答案可能在于距离通信如何适应当地条件。
食物在不同环境中分布的地方可能存在显着差异。结果,不同的蜜蜂物种进化了不同”舞蹈方言,“被描述为与食物源的距离与相应的摇摆舞蹈持续时间之间的关系。
有趣的是,这些方言甚至在相同的蜜蜂。研究人员怀疑存在这种变化,因为殖民地甚至相同的物种都可以生活在非常不同的环境中。
如果学习语言是应对不同环境的一种方式,那么也许每个殖民地都应对其语言环境量身定制距离方言,并从经验丰富的蜜蜂转到新手。
如果是这样的话,我们的教师剥夺的单个蜜蜂可能永远不会纠正其距离错误,因为他们独自获得了不同的距离方言。
通常,这种方言将从经验丰富的蜜蜂中学到,但如果其环境条件发生了变化,或者殖民地涌向新地点,则可能会在单一世代内改变。
此外,每个殖民地都有一个“舞池”或蜜蜂跳舞的空间复杂的地形舞者可以随着时间的流逝或跟随年长的舞者的脚步学会更好地导航。
这些想法仍有待测试,但为将来的实验奠定了基础,这些实验将探索老年蜜蜂和年轻蜜蜂之间的文化传播。
我们认为,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·尼(James C. Nieh),副院长兼生物学教授,加利福尼亚大学圣地亚哥