文化,在其最基本的层面上,指的是在一个群体中共享的社会学习行为。直到20世纪中期,这种能力还被认为是人类独有的。但是,大量证据现在表明,文化存在于多种多样的物种中,从大角羊和绿猴到猫鼬和鹤。
科学家甚至发现昆虫也可以融入它们自己的文化。在一项新的PLOS Biology研究中,研究人员使用了一种黄金标准的测试,该测试已应用于黑猩猩和山雀等物种,以揭示大黄蜂能够进行文化传播,将信息从一只昆虫传递到另一只昆虫。被教会打开谜题盒的两种解决方案之一的蜜蜂将这种行为特征传播给未经训练的蜜蜂,为其蜂群创造了一种文化特征。“这是一种大脑只有针头大小的动物,但它们仍然可以取得与灵长类动物或鸟类相似的成就,这非常了不起,”主要作者艾丽斯·布里奇斯说,她现在是英国安格利亚鲁斯金大学生物学和动物行为学讲师,她在伦敦玛丽女王大学攻读博士学位期间进行了这项研究。

一只蜜蜂通过推动红色标签顺时针旋转谜题盒的盖子来打开盒子。图片来源: 艾丽斯·布里奇斯(CC-BY 4.0)
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众所周知,昆虫在野外也能够进行社会学习:最著名的例子是蜜蜂用来交流花朵位置和质量的所谓的摇摆舞。这项新研究建立在先前的发现之上,即大黄蜂也能够在实验室中学习复杂的行为,例如通过拉绳子或滚动球来获得奖励,玩一种昆虫版的足球。这些早期的研究表明,大黄蜂有社会学习的能力,但不一定有文化,文化涉及特定行为在整个群体中的传播。“我们想看看蜜蜂是否能够保持一种文化传统,即使它们可以做出其他行为,”布里奇斯说。
她和她的同事们为他们葡萄大小的研究对象调整了一种谜题盒设计,这种设计以前在灵长类动物和鸟类的实验中使用过。蜜蜂可以推动红色标签顺时针旋转或蓝色标签逆时针旋转,以获得下面黄色目标中包含的糖溶液。研究人员从四个蜂群中选择了示范蜜蜂来教导其他蜜蜂,并训练了这些示范蜜蜂中的一半通过红色标签获得奖励,另一半通过蓝色标签获得奖励。然后,研究小组将蜜蜂放回各自的蜂群,并提供额外的谜题盒。
正如在其他物种中看到的那样,研究人员观察到,示范者以他们被教导的方式打开盒子,并且这些蜜蜂的蜂群伙伴中的一部分通过观察它们学会了做同样的事情。布里奇斯说,像人一样,大黄蜂在工作方面有不同的个性,从积极性很高到懒惰,而前一组的蜜蜂往往是学会新行为的蜜蜂。一些积极进取的个体仅用一天时间就开始模仿示范者的行为并解决难题,而另一些个体则需要长达四天的时间。有时,一只蜜蜂会偶然发现打开其蜂群中的示范者未被教导推动的另一种颜色标签的解决方案。但是研究人员发现,这种行为不会持续下去,而且这些个体总是会回到打开与其示范蜜蜂行为相对应的标签——也就是与其蜂群的文化相对应的标签。
在两个对照组蜂群中,蜜蜂被训练识别黄色目标作为奖励信号,但没有示范者被训练来解决谜题,一些个体昆虫确实自己弄清楚了如何打开盒子。然而,它们不如从示范者那里学习的实验组蜂群中的蜜蜂那样熟练。布里奇斯说,在那些弄清楚了这一点的对照组蜜蜂中,“大多数只做了几次,然后就再也没有做过了。”“因此,拥有社会学习元素对于让蜜蜂真正永久地将打开盒子添加到它们的行为库中至关重要。”
苏格兰圣安德鲁斯大学的认知行为学家安德鲁·怀滕说,这项“令人兴奋和开创性的研究”将文化在动物王国中广泛存在的证据“提升到了新的水平”,他没有参与这项研究。“作者在标题中没有冒险使用‘文化’这个词,但如果是我,我就会把它放在那里。”
布里奇斯怀疑其他社会性昆虫,如蜜蜂和切叶蚁,也会表现出类似的文化能力。她说,随着科学家们继续将物种添加到那些展示出这种能力的物种列表中,这些新发现表明,文化可能不是人类以前认为的“进化顶峰”。
“也许文化不是某种非常独特或困难的东西,”布里奇斯说。“也许文化真的没有那么了不起。”