發表時間： 2009-09-20 23:25:58作者：
蜜蜂跳八字舞傳遞尋找食物信息給其它同伴,這個理論是1946年德國生物學家卡爾馮費裡希得出的,他後來獲得1973年的諾貝爾生理學獎.但是他的這一結論,在今天遭到的質疑聲越來越大,科學家認為蜜蜂跳舞在傳遞信息中的作用還有待繼續證實.
示意圖:蜜蜂的搖擺舞是目前科學家所發現的,自然界最令人印象深刻的交流方式之一.但有科學家提出,以前有關搖擺舞重要性一直存在誇大成份.
據英國"新科學家"雜誌報導, 1946年,德國生物學家卡爾馮弗裡希(Karl von Frisch)破譯蜜蜂跳舞所蘊含的信息的時候,連他自己對蜜蜂能夠有如此聰明的舉動也感到懷疑. 1973年獲得諾貝爾生理學獎的時候,他在演講中表示: "有部分科學家對蜜蜂能夠通過跳舞來傳遞食物信息這一發現表示懷疑,這是可以想像得到的.就我個人來說,在最初的時候,我也曾對我的發現表示過疑問. "
然而,在最終經過一系列的實驗之後,蜜蜂通過搖擺舞來指明食物方位的科學理論逐漸成為了既定事實.多數研究人員在此之後也不再研究為何蜜蜂會以這種方式來交流,而是把研究重點放在了這種交流方式是如何產生和演變的這一論題上.
按照弗裡希的描述,蜜蜂回巢後,會在蜂巢上右一圈,左一圈地跳起"8"字形的圓舞.在跳"8"字形舞蹈的直線階段時,蜜蜂會不斷的振動翅膀,發出嗡嗡聲,同時腹部還會左右擺動,這部分舞蹈被稱為"搖擺.弗裡希發現,這部分的舞蹈包含兩部分有關食物地點的重要信息.
首先,搖擺的方向表示採集地點的方位,它的平均角度表示採集地點與太陽位置的角度.如果食物地點的位置是正對太陽,那麼蜜蜂在跳舞的時候,其身體是縱向搖擺的,其次,第二個信息是有關食物的距離,而這是靠搖擺的持續時間來決定.蜜蜂搖擺的時間越長,說明食物地點越遠,具體換算方法是距離每增加 100米,蜜蜂搖擺的時間要增加75毫秒.這兩部分信息弗裡希稱之為蜜蜂的"舞蹈語言".
找到食物的蜜蜂通過跳舞這種方式,能夠吸引蜂巢內其它蜜蜂的注意.這些蜜蜂在看到舞蹈後,會變得更加興奮,而且會學其跳舞的方式.一旦它們把這段舞蹈看過5至6遍之後,就會立即飛往食物地點,就如同裝了導航系統一樣.蜜蜂的此種行為對於整個蜂巢的生存來說極為重要.
但是,近幾年來,有部分科學家開始提出不同的觀點.他們認為,蜜蜂的搖擺舞太完美了,簡直不敢讓人相信.他們雖然也認為這種舞蹈包含有食物地點等有關信息,但是舞蹈的重要性卻被過分誇大.近期的一系列證據表明,儘管蜂巢內的其它蜜蜂能夠同找到食物的那只蜜蜂一塊,跳其所跳的搖擺舞,但它們經常無法成功破譯舞蹈的具體含義.甚至有些時候,它們在看到有蜜蜂跳舞時,也仍然無動於衷.
英國蘇塞克斯大學(University of Sussex)的克里斯托弗格魯特(Christoph Grüter)就表示: "目前,人們更傾向於蜜蜂舞蹈的重要性沒有我們之前認為的那麼大這種觀點."
格魯特及其同事,阿根廷布宜諾斯艾利斯大學(University of Buenos Aires)的沃爾特法裡納(Walter Farina)發現,在同找到食物的蜜蜂一同跳舞的那批蜜蜂中,有93%的蜜蜂未能理解這隻蜜蜂表達的有關食物的信息,而是飛到有其他食物來源的地方.事實上,在很多情況下,蜜蜂通常都無法搞懂跳舞的蜜蜂所傳遞的信息.有些 蜜蜂甚至看了超過50遍的舞蹈,並且幾進幾出蜂巢,但最終還是未能找到食物.
既然如此,為何以前的科學實驗沒有發現這點呢?格魯特指出,以前有關蜜蜂搖擺舞的多數實驗都是在非自然條件下實現的.科學家通常會使用人工食物來吸引蜜蜂,並且往往都將其放置在自然界食物來源較少的區域.在這種情況下,由於實驗中的外部環境很單一,因而蜜蜂舞蹈的表現也很簡單.但是在自然環境中, 客觀條件不盡相同,蜜蜂搖擺舞的表現也會根據環境的變化而發生改變.
因此,格魯特表示,需要設計出能夠比擬外部自然環境的實驗條件,才能取得不同的結果.他指出: "如果我們提供給蜜蜂們不同種類,不同氣味的食料,並盡量模仿春天戶外環境,我們或許能夠更加瞭解蜜蜂舞蹈的特性. "目前,科學家們已經執行了類似的實驗,而他們的實驗結果似乎也表明,在自然條件下,蜜蜂很少僅僅依靠搖擺舞來確定食物方位.
然而,並不是所有的科學家都打算接受搖擺舞重要性有所降低這種觀點.美國伊利諾斯大學爾巴那香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的以及阿克塞爾Moushumi Sen Sarma布羅克曼(Axel Brockmann)認為,已經有很多的研究表明搖擺舞對蜜蜂來說是非常重要的.而且通常情況下,蜜蜂在獲悉搖擺舞信息後,也會按照舞蹈中的信息去找尋食物. Sen Sarma表示: "我們不認為這種觀點存在爭議."
科學家們都一致認為人類目前還未掌握到搖擺舞的實質方面.如今大部分的研究都集中在搖擺舞所提供的信息層面,而對於模仿搖擺舞的那些蜜蜂,它們如何獲知信息,科學家們還一無所知.要想瞭解搖擺舞到底對蜜蜂有多重要,解決這個問題是關鍵.布羅克曼表示: "我們只有在解決接受信息者如何接受信息這個問題,才能真正瞭解蜜蜂的交流行為.
正如美國加州大學河濱分校(University of California, Riverside)的昆蟲學家柯克威司喬(Kirk Visscher)所稱,在看到相同的舞蹈時,不同的蜜蜂可能從中獲悉不同的信息.有些蜜蜂可能會去聞或者自身嘗一下花蜜,而有些蜜蜂或許可以發現舞蹈的精確角度,也有的蜜蜂可能能夠找到非常接近食物地點的距離.威司喬表示: "有現象表明,不同的蜜蜂同跳舞蜜蜂之間的有效距離會導致他們所獲信息的不同.但是目前我認為我們並沒有發現這個最有效位置. "
總而言之,搖擺舞對蜜蜂傳遞而言確實起著一定作用.人們在想到蜜蜂這種昆蟲能夠通過舞蹈來表示方位以及距離信息,並且能夠將其傳遞給其他同類時,總是不免驚嘆於自然界的神奇.
示意圖:蜜蜂的搖擺舞是目前科學家所發現的,自然界最令人印象深刻的交流方式之一.但有科學家提出,以前有關搖擺舞重要性一直存在誇大成份.
德國生物學家卡爾馮弗裡希
據英國"新科學家"雜誌報導, 1946年,德國生物學家卡爾馮弗裡希(Karl von Frisch)破譯蜜蜂跳舞所蘊含的信息的時候,連他自己對蜜蜂能夠有如此聰明的舉動也感到懷疑. 1973年獲得諾貝爾生理學獎的時候,他在演講中表示: "有部分科學家對蜜蜂能夠通過跳舞來傳遞食物信息這一發現表示懷疑,這是可以想像得到的.就我個人來說,在最初的時候,我也曾對我的發現表示過疑問. "
然而,在最終經過一系列的實驗之後,蜜蜂通過搖擺舞來指明食物方位的科學理論逐漸成為了既定事實.多數研究人員在此之後也不再研究為何蜜蜂會以這種方式來交流,而是把研究重點放在了這種交流方式是如何產生和演變的這一論題上.
按照弗裡希的描述,蜜蜂回巢後,會在蜂巢上右一圈,左一圈地跳起"8"字形的圓舞.在跳"8"字形舞蹈的直線階段時,蜜蜂會不斷的振動翅膀,發出嗡嗡聲,同時腹部還會左右擺動,這部分舞蹈被稱為"搖擺.弗裡希發現,這部分的舞蹈包含兩部分有關食物地點的重要信息.
首先,搖擺的方向表示採集地點的方位,它的平均角度表示採集地點與太陽位置的角度.如果食物地點的位置是正對太陽,那麼蜜蜂在跳舞的時候,其身體是縱向搖擺的,其次,第二個信息是有關食物的距離,而這是靠搖擺的持續時間來決定.蜜蜂搖擺的時間越長,說明食物地點越遠,具體換算方法是距離每增加 100米,蜜蜂搖擺的時間要增加75毫秒.這兩部分信息弗裡希稱之為蜜蜂的"舞蹈語言".
找到食物的蜜蜂通過跳舞這種方式,能夠吸引蜂巢內其它蜜蜂的注意.這些蜜蜂在看到舞蹈後,會變得更加興奮,而且會學其跳舞的方式.一旦它們把這段舞蹈看過5至6遍之後,就會立即飛往食物地點,就如同裝了導航系統一樣.蜜蜂的此種行為對於整個蜂巢的生存來說極為重要.
但是,近幾年來,有部分科學家開始提出不同的觀點.他們認為,蜜蜂的搖擺舞太完美了,簡直不敢讓人相信.他們雖然也認為這種舞蹈包含有食物地點等有關信息,但是舞蹈的重要性卻被過分誇大.近期的一系列證據表明,儘管蜂巢內的其它蜜蜂能夠同找到食物的那只蜜蜂一塊,跳其所跳的搖擺舞,但它們經常無法成功破譯舞蹈的具體含義.甚至有些時候,它們在看到有蜜蜂跳舞時,也仍然無動於衷.
英國蘇塞克斯大學(University of Sussex)的克里斯托弗格魯特(Christoph Grüter)就表示: "目前,人們更傾向於蜜蜂舞蹈的重要性沒有我們之前認為的那麼大這種觀點."
格魯特及其同事,阿根廷布宜諾斯艾利斯大學(University of Buenos Aires)的沃爾特法裡納(Walter Farina)發現,在同找到食物的蜜蜂一同跳舞的那批蜜蜂中,有93%的蜜蜂未能理解這隻蜜蜂表達的有關食物的信息,而是飛到有其他食物來源的地方.事實上,在很多情況下,蜜蜂通常都無法搞懂跳舞的蜜蜂所傳遞的信息.有些 蜜蜂甚至看了超過50遍的舞蹈,並且幾進幾出蜂巢,但最終還是未能找到食物.
既然如此,為何以前的科學實驗沒有發現這點呢?格魯特指出,以前有關蜜蜂搖擺舞的多數實驗都是在非自然條件下實現的.科學家通常會使用人工食物來吸引蜜蜂,並且往往都將其放置在自然界食物來源較少的區域.在這種情況下,由於實驗中的外部環境很單一,因而蜜蜂舞蹈的表現也很簡單.但是在自然環境中, 客觀條件不盡相同,蜜蜂搖擺舞的表現也會根據環境的變化而發生改變.
因此,格魯特表示,需要設計出能夠比擬外部自然環境的實驗條件,才能取得不同的結果.他指出: "如果我們提供給蜜蜂們不同種類,不同氣味的食料,並盡量模仿春天戶外環境,我們或許能夠更加瞭解蜜蜂舞蹈的特性. "目前,科學家們已經執行了類似的實驗,而他們的實驗結果似乎也表明,在自然條件下,蜜蜂很少僅僅依靠搖擺舞來確定食物方位.
然而,並不是所有的科學家都打算接受搖擺舞重要性有所降低這種觀點.美國伊利諾斯大學爾巴那香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的以及阿克塞爾Moushumi Sen Sarma布羅克曼(Axel Brockmann)認為,已經有很多的研究表明搖擺舞對蜜蜂來說是非常重要的.而且通常情況下,蜜蜂在獲悉搖擺舞信息後,也會按照舞蹈中的信息去找尋食物. Sen Sarma表示: "我們不認為這種觀點存在爭議."
科學家們都一致認為人類目前還未掌握到搖擺舞的實質方面.如今大部分的研究都集中在搖擺舞所提供的信息層面,而對於模仿搖擺舞的那些蜜蜂,它們如何獲知信息,科學家們還一無所知.要想瞭解搖擺舞到底對蜜蜂有多重要,解決這個問題是關鍵.布羅克曼表示: "我們只有在解決接受信息者如何接受信息這個問題,才能真正瞭解蜜蜂的交流行為.
正如美國加州大學河濱分校(University of California, Riverside)的昆蟲學家柯克威司喬(Kirk Visscher)所稱,在看到相同的舞蹈時,不同的蜜蜂可能從中獲悉不同的信息.有些蜜蜂可能會去聞或者自身嘗一下花蜜,而有些蜜蜂或許可以發現舞蹈的精確角度,也有的蜜蜂可能能夠找到非常接近食物地點的距離.威司喬表示: "有現象表明,不同的蜜蜂同跳舞蜜蜂之間的有效距離會導致他們所獲信息的不同.但是目前我認為我們並沒有發現這個最有效位置. "
總而言之,搖擺舞對蜜蜂傳遞而言確實起著一定作用.人們在想到蜜蜂這種昆蟲能夠通過舞蹈來表示方位以及距離信息,並且能夠將其傳遞給其他同類時,總是不免驚嘆於自然界的神奇.
