蜜蜂，像鸟类和蝴蝶一样，使用太阳作为导航的指南针，而哺乳动物通常通过记住连续心理地图上的熟悉地标来找到自己的路。然而，最新的研究表明，尽管蜜蜂的大脑尺寸小得多，但它们也使用这种类型的地图。这项工作为长期以来吸引研究人员的复杂蜜蜂导航能力增加了一个新的维度。
“对于许多人来说，令人惊讶的是，如此微小的大脑能够形成如此丰富的记忆，被称为认知地图，”柏林自由大学的神经生物学家兼合著者兰多夫·门泽尔说。
门泽尔及其团队今天在《美国国家科学院院刊》上发表的研究表明，蜜蜂可以找到返回蜂巢的路线，而不仅仅依靠太阳。相反，它们似乎使用由记忆中的景观快照组成的“认知地图”，这些快照指引它们回家。
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哺乳动物使用的认知地图被认为起源于大脑的海马体。人类每天都在使用这种地图；例如，即使在没有窗户的办公室里，许多人也可以指向自己的家，根据他们相对于外部世界的位置知识来确定自己在空间中的方向。
“即使他们看不到自己的家，甚至沿着他们没有走过的墙壁路径，他们通常也可以指向自己的家，”密歇根州立大学东兰辛分校的行为生物学家弗雷德·戴尔解释说，他没有参与这项研究。该研究的作者认为，蜜蜂可以做类似的事情，尽管是在一个非常初级的水平上。
时间偏移
作者通过干扰蜜蜂的太阳罗盘来测试他们的理论：他们通过使用全身麻醉剂诱导睡眠来改变蜜蜂的内部生物钟。一旦蜜蜂醒来，门泽尔和他的同事使用谐波雷达沿着几百米的路径追踪它们从释放地点到蜂巢的路线，谐波雷达根据固定在蜜蜂身上的应答器检测和记录运动。
当蜜蜂从一个它们不熟悉的地点被释放时，它们最初朝错误的方向移动，飞离蜂巢而不是朝向蜂巢。由于它们的内部时钟发生了偏移，蜜蜂仍然认为现在是早上——因此它们根据它们认为太阳应该在的位置朝错误的方向飞去。“但随后它们会改变方向，忽略来自太阳的信息，”门泽尔说。“它们参考了其他东西”——他和他的团队认为这是一个认知地图。
戴尔说，门泽尔及其同事的研究结果提供了很好的证据，表明蜜蜂不是通过一种矢量加法的方式来导航的，这种方式与太阳的位置有关。“当你能够排除一个假设时，总是一种进步，”他补充道。他赞扬这项工作使用谐波雷达和麻醉来瞥见蜜蜂的认知生活。
但戴尔尚未确信蜜蜂使用认知地图进行导航。他认为，昆虫可能正在使用独立于太阳的地形特征进行导航，类似于水手可能使用灯塔的方式。这与认知地图不同，认知地图允许个体在不一定使用地标的情况下，沿着一条不熟悉的路径走向一个看不见的目标。
门泽尔现在希望进一步描述他的发现。他认为蜜蜂使用一种不存储细节的认知地图，而是让它们回忆起环境的粗略布局。他计划将蜜蜂放在实验室的迷宫中，并记录它们在人工环境中导航时的大脑信号，他希望这将为它们的认知和导航能力提供进一步的线索。