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破解蜜蜂的舞蹈


http://www.sina.com.cn 2006年05月24日 09:25 中国青年报

  方舟子

  在上个世纪一二十年代,许多生物学家认为蜜蜂和其他昆虫都没有色觉。难道花朵鲜艳的色彩不是在吸引蜜蜂来访?德国生物学家卡尔·冯·弗里希(Karl von Frisch)对此不以为然。他开始做实验测试蜜蜂的色觉能力。在一些灰色程度不同的纸张中放一张有色的纸,在色纸上放一个小玻璃盘,里面装上糖浆。弗里希发现,附近蜂巢中的蜜蜂能够识别出这
个颜色。

  弗里希还注意到,在两次实验的间隙,会有零星的蜜蜂飞过来侦察,如果它们发现又有了糖浆,会返回蜂巢,几分钟后,一大群蜜蜂就会蜂拥而至。

  侦察蜜蜂是不是跑回去报信呢,又是如何报信的呢?科学史上一个迷人的发现至此意外地开始。弗里希观察到,侦察蜜蜂回巢后,会在蜂巢上右一圈、左一圈地跳起“8”字形的圆舞,吸引其他蜜蜂跟在它后面,循着气味飞往喂食地点。糖浆越甜,舞蹈越激烈,持续的时间越长。弗里希认为他已经破解了蜜蜂的语言。

  到了上世纪40年代,弗里希重做这个实验时,才发现事情要比他当初设想的复杂得多。蜜蜂的舞蹈不是一种,而是有两种。喂食地点与蜂巢的距离在50米之内,侦察蜜蜂跳的是圆舞,一旦喂食地点的距离超过了50米,它就会跳起一种摇摆舞,在跳到“8”字交界处时,会以每秒13次的频率快速地抖动身体,发出嗡嗡声,同时左右摆动,摆动的次数与采集地点的距离有关,每摆动一次表示大约50米的距离。而且,摇摆的方向能表示采集地点的方位,它的平均角度表示采集地点与太阳位置的角度,即使是阴天,蜜蜂也能通过感觉紫外线和偏振光而知道太阳的位置。

  这种语言并不太精确,只能把采集蜂群带到喂食地点附近,到那里后它们就要根据从舞蹈者的身上获得的食物味道去寻找食物。但是这仍然是一种非常抽象、复杂的语言,能够传达的信息数量据估算大约有10亿条,在所有动物信息传播系统中,仅次于人类语言。

  弗里希在1946年公布了这个重大发现,1973年获得诺贝尔生理学奖。但是在他获奖时,仍然有不少生物学家对其结果表示怀疑。在上世纪60年代末和70年代初,美国生物学家亚德里安·温纳(Adrian Wenner)等人在做了一系列实验后,认为蜜蜂完全是根据气味而不是舞蹈语言来确认食物地点的。他们认为,蜜蜂的舞蹈就像其他采集性昆虫的“舞蹈”一样,只是用来吸引其他蜜蜂的注意并传递气味,并无任何抽象的含义。其他蜜蜂飞出蜂巢后,是根据它们从舞蹈者身上获得的食物味道和舞蹈者留在食物地点的体味去寻找的。在弗里希的实验中,采集蜂群能够直接飞往舞蹈者去过的食物地点,而忽视周围的其他食物地点,温纳等人认为正是被舞蹈者留下的体味吸引过去的。

  为了反驳这些反对意见,弗里希曾经补做过一系列实验,例如把蜂巢侧立,并遮挡住阳光,这样舞蹈者搞不清方向,采集蜂群就没能定向飞往舞蹈者发现的食物地点。但是最有说服力的实验是其他生物学家在后来做的。其中一个实验非常简单,在侦察蜜蜂发现食物飞回蜂巢报信之后,研究者把食物移走,但是采集蜂群仍然根据侦察蜜蜂传递的“假情报”,飞到原有食物的地点寻觅食物,尽管那里既无食物的味道也无侦察蜜蜂的体味。

  另一个更有说服力的实验则要复杂得多。研究者制造出了一只能使用蜜蜂语言的“机器蜂”。它的外观一点也不像蜜蜂,只是用木头、钢管和刀片拼凑而成的,中间一根钢管带动木头跳摇摆舞,后头有刀片模仿蜜蜂的翅膀发出舞蹈声,前头还有一个钢管给蜜蜂提供食物“样品”(糖水)。就是这么简陋的“机器蜂”,只因为它能够“讲”蜜蜂语言,就能够把蜜蜂成功地引导到选定的地点。

  对一项匪夷所思的重大科学发现,有质疑、反对的声音和证据,那是再正常不过的了,关键在于如何寻找新的证据、设计新的实验去证明它。蜜蜂有语言在今天已经成为共识,而且我们知道它们是天生就会,而不是后天学来的。我们还知道不同亚种的蜜蜂使用不同的方言。例如,德国亚种摇摆一次表示50米,

意大利亚种则表示20米。这种方言也是天生的。让德国蜜蜂幼虫在意大利蜜蜂的蜂巢中出生、长大,它仍然讲“德语”,由此会导致蜂巢中的语言混乱。

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