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蜜蜂破解经典灵长类智力谜题:自发工具使用挑战认知极限

一项突破性研究颠覆了长期以来关于认知能力的传统观念:熊蜂(Bombus terrestris)竟能自发解决一个此前被认为仅属于灵长类等大脑动物的经典智力谜题。这项由芬兰奥卢大学、赫尔辛基大学和图尔库大学联合完成的研究,于2026年6月4日发表在《科学》杂志上,揭示了昆虫世界中令人惊叹的认知灵活性。

超越本能的“顿悟”时刻

100多年前,心理学家沃尔夫冈·苛勒通过一系列经典实验确立了“顿悟”在认知科学中的地位。在著名的“箱子与香蕉”实验中,黑猩猩通过堆叠箱子来获取高处的香蕉,展示了将分离信息突然整合为有用解决方案的能力。这一发现长期被解读为大型大脑的专属特征。然而,芬兰研究团队设计的“昆虫版”测试表明,熊蜂也能表现出惊人的相似能力。

实验中,熊蜂首先学会了一个简单的关联:蓝色人造花含有糖水奖励。随后,这朵花被放置在透明竞技场的顶部,变得无法直接触及。要获得奖励,蜜蜂必须想出一个全新的解决方案:将一个球移动到花的下方,然后爬上球,用身体接触花朵。关键在于,蜜蜂从未接受过滚动球体或将球用作工具的训练。它们仅知道两个独立的事实:蓝色花有奖励,以及球是一个可移动的无害物体。当面临新挑战时,许多蜜蜂自发地将这两个经验结合起来,产生了远超训练范围的行为。

“这本质上是昆虫版的‘箱子与香蕉’问题,”资深作者、奥卢大学副教授奥利·卢科拉解释道,“动物必须意识到一个物体可以被重新定位,然后用作工具来达到原本无法企及的目标。这一结果的突出之处在于,这种自发的问题解决能力现在在昆虫身上得到了证实。”研究第一作者、奥卢大学的阿克沙耶·班博尔补充道:“使这种行为尤其引人注目的是,蜜蜂从未被训练滚动球体。这是一个全新的挑战。它们的行为似乎是目标导向的,成功的个体表现出更定向的运动模式。”

排除简单解释的严格实验设计

为了确保观察到的行为确实是自发的问题解决,而非偶然成功、玩耍行为、试错学习或视觉引导,研究团队设计了一系列严格的对照实验。在最具挑战性的测试中,花朵被隐藏起来,蜜蜂在移动球时无法看到目标。这防止了它们简单地将球导向可见目标。即便如此,蜜蜂仍然能够将球移动到正确的位置。

“通过在一系列异常严格的对照实验中分析蜜蜂的行为,我们可以证明它们并非简单地对视觉刺激做出反应,也不是随机移动球体,”班博尔说。合作者、赫尔辛基大学的埃杰·努尔·阿克梅谢描述了观察时的感受:“一瞬间,动物似乎在漫无目的地探索,下一瞬间,它就执行了一系列高度有效的动作,直接导向解决方案。观看蜜蜂解决这个任务确实令人着迷。”

研究人员还强调,蜜蜂在实验开始时是完全天真的。卢科拉指出:“在许多以往关于类似顿悟的问题解决研究中,动物对物体、测试环境或其他问题解决任务已有大量经验。在这里,蜜蜂从未被训练使用球来接触花,它们对这种解决方案没有任何先前经验。”

微型大脑的认知潜力

这项发现为越来越多的证据增添了新的一笔,表明蜜蜂拥有远超其微小大脑体积的高级认知能力。此前的研究已经显示,蜜蜂可以相互学习工具使用、解决类似谜题的挑战、合作以及根据环境变化调整行为。然而,这项研究首次证明了蜜蜂能够自发地、目标导向地解决一个完全新颖的物体操作问题,这通常被认为是“顿悟”的标志。

不过,研究人员谨慎地指出,这些结果并不意味着蜜蜂拥有类似人类的推理或意识。“我们并不是说蜜蜂像人类一样思考,”目前在图尔库大学担任高级研究员的卢科拉说,“但我们的发现表明,微型大脑能够以我们刚刚开始理解的方式,对新颖问题产生灵活的解决方案。”该研究暗示,自发的、目标导向的问题解决能力可以出现在大脑远小于传统上作为顿悟研究焦点的脊椎动物的动物身上。

“一个多世纪以来,自发的基于物体的问题解决主要在脊椎动物中进行研究,”卢科拉总结道,“我们的研究表明,昆虫或许也应该被纳入这一讨论之中。”


Journal Reference: Akshaye A. Bhambore, Ece N. Akmeşe, Emma Häkkinen, Milla K. Jussila, Juha-Heikki Kantola and Olli J. Loukola, "Spontaneous problem-solving in bumble bees", Science, 4 June 2026. DOI: 10.1126/science.ady1618
(责任编辑:泉水)