据英国《新科学家》杂志报道,1946年,德国生物学家卡尔·冯·弗里希(Karl von Frisch)破译了蜜蜂跳舞所蕴含的信息,当时连他自己也对蜜蜂如此聪明的举动感到怀疑。1973年获得诺贝尔生理学奖时,他在演讲中表示:“有部分科学家对蜜蜂能够通过跳舞来传递食物信息这一发现表示怀疑,这是可以想象得到的。就我个人来说,在最初的时候,我也曾对我的发现表示过疑问。”
然而,经过一系列实验后,蜜蜂通过摇摆舞来指明食物方位的科学理论逐渐成为既定事实。多数研究人员此后不再研究为何蜜蜂会以这种方式交流,而是将重点放在这种交流方式如何产生和演变上。
按照弗里希的描述,蜜蜂回巢后会在蜂巢上右一圈、左一圈地跳起“8”字形圆舞。在跳“8”字形舞蹈的直线阶段,蜜蜂会不断振动翅膀,发出嗡嗡声,同时腹部左右摆动,这部分舞蹈被称为“摇摆”。弗里希发现,这部分舞蹈包含两个关于食物地点的重要信息。首先,摇摆的方向表示采集地点的方位,其平均角度表示采集地点与太阳位置的角度。如果食物地点正对太阳,蜜蜂跳舞时身体会纵向摇摆。其次,第二个信息是食物的距离,由摇摆的持续时间决定。蜜蜂摇摆的时间越长,说明食物地点越远,具体换算方法是距离每增加100米,摇摆时间增加75毫秒。这两部分信息弗里希称之为蜜蜂的“舞蹈语言”。
找到食物的蜜蜂通过跳舞吸引蜂巢内其他蜜蜂的注意。这些蜜蜂看到舞蹈后会变得更加兴奋,并学习其跳舞方式。一旦它们看过5至6遍舞蹈,就会立即飞往食物地点,如同装了导航系统。蜜蜂的这种行为对整个蜂巢的生存极为重要。
但近几年来,部分科学家开始提出不同观点。他们认为蜜蜂的摇摆舞太完美了,简直不敢相信。他们虽然也认为舞蹈包含食物地点等信息,但舞蹈的重要性被过分夸大。近期一系列证据表明,尽管蜂巢内的其他蜜蜂能与找到食物的蜜蜂一起跳舞,但它们经常无法成功破译舞蹈的具体含义,甚至有些时候看到跳舞也仍然无动于衷。
英国苏塞克斯大学的克里斯托弗·格鲁特(Christoph Grüter)表示:“目前,人们更倾向于蜜蜂舞蹈的重要性没有我们之前认为的那么大这种观点。”格鲁特及其同事、阿根廷布宜诺斯艾利斯大学的沃尔特·法里纳(Walter Farina)发现,在同找到食物的蜜蜂一起跳舞的那批蜜蜂中,有93%的蜜蜂未能理解食物信息,而是飞到有其他食物来源的地方。事实上,在很多情况下,蜜蜂通常无法搞懂跳舞蜜蜂传递的信息。有些蜜蜂甚至看了超过50遍舞蹈,并几进几出蜂巢,但最终仍未找到食物。
为何以前的科学实验没有发现这点?格鲁特指出,以前有关蜜蜂摇摆舞的多数实验都是在非自然条件下进行的。科学家通常使用人工食物吸引蜜蜂,并往往将其放置在自然界食物来源较少的区域。在这种情况下,由于外部环境单一,蜜蜂舞蹈的表现也很简单。但在自然环境中,客观条件不同,蜜蜂摇摆舞的表现也会根据环境变化而改变。因此,格鲁特表示,需要设计出能够比拟外部自然环境的实验条件,才能取得不同结果。他指出:“如果我们提供给蜜蜂们不同种类、不同气味的食料,并尽量模仿春天户外环境,我们或许能够更加了解蜜蜂舞蹈的特性。”目前,科学家们已执行类似实验,结果似乎表明,在自然条件下,蜜蜂很少仅仅依靠摇摆舞来确定食物方位。
然而,并非所有科学家都打算接受摇摆舞重要性降低的观点。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的Moushumi Sen Sarma以及阿克塞尔·布罗克曼(Axel Brockmann)认为,已有大量研究表明摇摆舞对蜜蜂非常重要,而且通常情况下,蜜蜂在获悉摇摆舞信息后也会按照信息去找寻食物。Sen Sarma表示:“我们不认为这种观点存在争议。”
科学家们一致认为人类目前还未掌握摇摆舞的实质方面。如今大部分研究集中在摇摆舞提供的信息层面,而对于模仿摇摆舞的蜜蜂如何获知信息,科学家们还一无所知。要了解摇摆舞到底对蜜蜂有多重要,解决这个问题是关键。布罗克曼表示:“我们只有在解决接受信息者如何接受信息这个问题,才能真正了解蜜蜂的交流行为。”正如美国加州大学河滨分校的昆虫学家柯克·威司乔(Kirk Visscher)所称,在看到相同的舞蹈时,不同的蜜蜂可能从中获悉不同的信息。有些蜜蜂可能会去闻或尝一下花蜜,有些蜜蜂或许可以发现舞蹈的精确角度,也有的蜜蜂可能能够找到非常接近食物地点的距离。威司乔表示:“有现象表明,不同的蜜蜂同跳舞蜜蜂之间的有效距离会导致所获信息的不同。但是目前我认为我们并没有发现这个最有效位置。”
总而言之,摇摆舞对蜜蜂传递信息确实起着一定作用。人们在想到蜜蜂这种昆虫能够通过舞蹈来表示方位及距离信息,并能够将其传递给其他同类时,总是不免惊叹于自然界的神奇。
本文译自:新科学家 译:金明