本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点。
在我的上一篇文章中,我写了我和我的同事如何发现熊蜂可以学习哪些花朵有花粉,并长期记住这一点。然而,大多数熊蜂个体不仅仅采集花蜜或仅仅采集花粉;它们两者都采集。这就引出了一个问题: 如果一只蜜蜂从一种花朵采集花蜜,然后从另一种花朵采集花粉,她能 记住哪种花朵类型有哪种奖励吗? 如果蜜蜂可以分别记住哪些花朵有花蜜,哪些花朵有花粉,那么她应该能够一次学习这两种,这似乎是显而易见的。然而,她可能只是学习到一种花朵有奖励,而没有区分两种类型的食物(花蜜和花粉)。
为了解决这个问题,我们进行了一项实验,该实验最近发表在期刊生物学快报上。我们让蜜蜂在两种类型的人造花上觅食:一种是黄色花冠,另一种是蓝色花冠。黄色花冠的花朵要么有花蜜(但没有花粉),而蓝色花冠的花朵要么有花粉(但没有花蜜),反之亦然。
为了训练蜜蜂,让它们有机会体验两种花,我让一只蜜蜂进入一个房间,在那里它可以飞来飞去,从人造花中采集花蜜和花粉。然后它返回蜂巢,去除花粉负载并将花蜜反刍到蜂巢中的蜜罐中(制作蜂蜜)。在几次往返于觅食阵列和蜂巢之后,似乎蜜蜂已经学会了去哪里采集花蜜和去哪里采集花粉。很容易分辨蜜蜂是在试图从给定的花朵中采集花蜜还是花粉,因为 蜜蜂从花朵的人造花药中采集花粉,并从花药底部的凹槽中采集花蜜(见下方视频)。
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为了测试蜜蜂是否学会了去哪里,然后我给每只蜜蜂进行了一个“测试”。在这个测试中,我给一只蜜蜂展示了四朵人造花。其中两朵花是她之前遇到过的花(蓝色和黄色),另外两朵花是全新的花(橙色和紫色)。在这个测试 阶段,所有的花都没有花蜜或花粉。
我发现,如果一只蜜蜂被训练在黄色的花朵上找到花粉,在蓝色的花朵上找到花蜜,那么它会在黄色花朵的花药上寻找花粉,并在蓝色花朵的花蜜槽中探测花蜜。这表明蜜蜂记住了哪些花朵以前含有哪种特定的奖励。
有趣的是,蜜蜂还将它们从黄色和蓝色花朵中学到的知识推广到了两种新的颜色(紫色和橙色)。这意味着,如果一只蜜蜂学会了黄色花朵有花粉,那么它也会在橙色花朵中寻找花粉(颜色与黄色最相似)。同样,如果她学会了蓝色花朵有花蜜,那么她也会在紫色花朵中寻找花蜜(颜色与蓝色最相似)。
蜜蜂可以同时学习哪些花朵有花蜜,哪些花朵有花粉的这一发现,教会了我们一些关于蜜蜂行为的新知识。然而,这一发现也意味着,我们现在可以使用蜜蜂来研究动物在处理不同类型的奖励时,更普遍地是如何学习的。作为人类,我们不仅仅有一种奖励类型;我们的奖励在特定的环境中(例如,吃不同类型的食物)有所不同,而且我们也可以在不同的环境中获得“奖励”(例如,吃的奖励与性的奖励)。与学习单一奖励类型相比,学习多种奖励类型可能更困难,也可能更令人困惑。蜜蜂现在为我们提供了一种更详细地研究这些问题的方法。
参考文献
Muth, F.,Papaj, D. R.,& Leonard, A. S. (2015)。觅食花蜜和花粉时的颜色学习:蜜蜂一次学习两种颜色。《生物学快报》,11(9),20150628。doi:10.1098/rsbl.2015.0628