广告

进球!大黄蜂学会了踢足球

探索大黄蜂训练如何揭示蜜蜂的认知能力,展示它们学习复杂行为的能力。

Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

一只大黄蜂正努力地将球踢向球门。(图片来源:伦敦玛丽女王大学克林特·佩里惠允)如果进球是获得甜蜜奖励的唯一途径,大黄蜂就会爆发出它内在的梅西潜能。事实上,将球滚入球门——有点像足球——是Bombus terrestris

广告

在伦敦玛丽女王大学的科学家/蜜蜂训练师的训练下,解决的最新难题。去年10月,来自同一个实验室——Chittka实验室——的科学家们教蜜蜂通过拉绳获得奖励。他们没有计划开办一个巡回嘉年华;相反,科学家们正在将蜜蜂推向其认知极限,以了解复杂行为是如何从微小的脑部产生的。

研究微小脑部能力的伦敦玛丽女王大学研究员克林特·佩里说:“没有理由相信大脑动物和人类的独特能力在许多其他动物身上不存在或不具备。”“仅仅因为蜜蜂的脑部很小,并不意味着它的能力受到限制。”

佩里和他的同事们正在寻找学习所需的基本神经机制,而蜜蜂显著更小的神经电路板增加了他们成功的几率。大黄蜂的脑部约有100万个神经元,而人类有1000亿个。

蜜蜂训练

当Chittka实验室的行为生态学家奥利·卢科拉第一次尝试训练蜜蜂时,他尝试了两周后几乎放弃了。但有一天,一只蜜蜂成功了,卢科拉抓住一位同事说:“来,我训练出了我的第一只蜜蜂。”今天,卢科拉是行家;他可以在一两天内使用糖水、耐心和假蜜蜂来训练一只蜜蜂。Chittka实验室的大黄蜂群与训练场地相连,研究人员在那里给蜜蜂布置任务——在这种情况下,是一个球和一个洞。在5分钟内,蜜蜂必须将球推到平台中央才能获得奖励。最终,任务要求它们将球放入洞中。对于受困的蜜蜂,卢科拉会部署一个“蜜蜂棒”(artificial bee-on-a-stick)来推动球并演示正确的技巧。蜜蜂们很快就学会了。

一只受训蜜蜂从“蜜蜂棒”那里获得提示。(图片来源:伦敦玛丽女王大学佩里和卢科拉) 训练一只大黄蜂是一项投资,它会带来回报,因为它们会训练蜂群中的其他蜜蜂。一项新技能会在蜂群中产生涟漪。“它们喜欢观察其他蜜蜂,在不知道该做什么的情况下,它们喜欢跟随其他蜜蜂,”卢科拉说。

观察过受训蜜蜂为糖而滚动球的蜜蜂,学习这项任务的速度更快。研究人员还将黄球换成了黑球,蜜蜂们无论球的颜色如何都能完成任务。当给它们三个球选择时,蜜蜂选择了离洞最近的那个,即使它们的训练蜜蜂选择了离洞最远的那个。换句话说,蜜蜂不仅复制了它们的导师,它们还泛化了所学到的知识。研究人员在周四的《

《科学》杂志上报道了他们的发现。这是一项令人印象深刻的壮举,因为没有任何花朵需要大黄蜂转过身将球拉入洞中才能获取花粉。这并非本能行为。“仅仅因为一种动物不去做某事,并不意味着它不能做。可能只是没有那样的生态压力,”佩里说。

深入

佩里希望继续推动大黄蜂走出它们的舒适区,拓展它们的能力。他正在构思一个多步骤的自动售货机设置。蜜蜂需要抓取某种代币,然后将其投入一台机器中,机器会在不同的地方分发奖励。这将是一种将代币位置与奖励位置分离的方式,一个微妙的转折使得任务更具挑战性。“有时我觉得我们最大的限制是我们自己在设计和小型化这些实验以适应蜜蜂方面的聪明才智,”佩里说。最终,佩里希望深入观察大黄蜂的大脑,看看哪些回路是产生行为所必需的,并了解决策最终是如何做出的。蜜蜂依赖哪些感官信息,以及这些信息在大脑中是如何处理的?“我们不知道蜜蜂大脑里发生了什么,它们在想什么,或者它们正在使用什么信息。我们正在通过这些类型的实验开始揭示这一点,”佩里说。

2014年,澳大利亚昆士兰大学的科学家通过将蜜蜂沉浸在虚拟现实中并监测其神经活动,提供了一瞥蜜蜂的思维。

广告

他们将一只蜜蜂系在显示各种场景的屏幕前,蜜蜂站在一个浮动的球上,这让它感觉自己可以在场景中导航。研究人员发现,蜜蜂的大脑活动预测了其随后的行为,这表明蜜蜂“进行主动思考和注意力”。虽然我们不知道佩里是否已将大黄蜂推到其认知极限,但它们已经证明,它们微小的处理器中蕴藏着惊人的力量。

广告

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章