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熊蜂玩“足球”:小小熊蜂展现惊人学习能力

作者:网络 | 来源:网络转摘 | 时间:2017-03-11
伦敦大学玛丽皇后学院(Queen Mary University of London ,QMUL)的科学家们发现,熊蜂经过训练后能把小球移动到指定位置,就像足球运动员会射门得分一样。这一发表在《科学》杂志上的研究展现了昆虫前所未有的强大学习能力,并表明那些在生活中需要较强学习能力的物种在生态压力下能够 get 到新技能。

这个项目的负责人、论文的共同作者,来自 QMUL 生物与化学科学学院的 Lars Chittka 教授表示,之前人们认为由于脑容量过小,昆虫只能拥有十分有限的行为灵活性和极为简单的学习能力,但现在他们的研究推翻了这一观点。

在过往的相关研究中,人们发现熊蜂能够完成一系列的认知性任务(如一些基本的概念学习、社会学习),不过目前为止这些任务都和熊蜂的自然觅食方式很类似,例如通过拉绳子来获得研究者提供的食物。

此次试验旨在检验熊蜂是否拥有足够的行为灵活性,去完成那些自然条件下对昆虫而言不存在的任务。论文的共同第一作者,同样来自生物与化学科学学院的 Clint Perry 博士说:“我们希望探索熊蜂的认知极限:看看它们能否在完成任务的过程中利用一些‘非自然’的物体,而这项任务是它们的祖先从来没有遇到过的。”

这个实验要求熊蜂把一个小球移动到平台指定位置从而获得食物作为奖励。首先,研究人员训练这些昆虫,让它们知道放球的正确位置。接着,要想得到食物,这些熊蜂就必须把一个放错了位置的球移到指定的正确位置上。

研究者利用三种不同的训练方式来让熊蜂学习这一技能。一些熊蜂可以观察一只已经学会的熊蜂的演示:但是这只熊蜂只会将离目标位置最远的球移动到平台中央位置(即指定位置)并获得食物奖励。另一些熊蜂则会被安排观看“幽灵示范”,即研究者利用藏在平台下的磁铁来将小球移动到平台中央。第三组熊蜂则不看示范,它们会观察到小球和奖励已经被放在平台中央。

研究发现,能够看到另一只熊蜂示范(也可以是熊蜂模型)的那组比观看“幽灵示范”和不看示范的同伴学习得更快、更高效。

论文的共同第一作者 Olli J. Loukola 博士说:“这些熊蜂完成任务的方法和示范方法并不相同,这说明它们并不是简单地模仿看到的行为,而是对此进行了一定的改进。对于一只昆虫来说,这已经算是具有很惊人的认知灵活性了。”(译注:认知灵活性 cognitive flexibility,是大脑能够在不同概念中间转换思考的能力。例如,大脑从考虑一个物体的形状转换到考虑一个物体的颜色,转换速度越快说明认知灵活性越高)

在示范环节,研究者们将三个黄色小球放在距离平台中央不同距离的三个地方。做示范的熊蜂总是把最远的那个小球移到中央,而且这个小球最初放置的位置总是相同的。这是因为在训练这只熊蜂的时候,研究者们有意把离中央较近的那两个小球固定死了。其他熊蜂有三次机会观看受训同类用这种较为费力的方式完成任务。

但在之后没有示范的测试中,新手熊蜂们选择移动离平台中央最近而不是最远的那个小球。而在另一个实验中,小球被换了颜色,但是熊蜂依然会选择最近的小球。

Loukola 博士对此补充道:“也许熊蜂及其他一些动物确实具有足够的认知能力去应对这种较为复杂的任务,但只有在被施加一定环境压力的情况下它们才会这么做。”
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