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蜜蜂:小腦袋有大智慧

蜜蜂的頭只有丁點兒大,卻能做出不可思議的事情。越來越多的研究發現,它們可能比我們原來想像的還要聰明。

打開蜂箱,你會看到眾多蜜蜂亂鬨哄擠在一起。它們在幹什麼?謀劃政變?別以為這只是玩笑,或許這是可能的,因為它們真的很聰明。雖然科學家們早就知道這一點,但最近的研究成果還是讓他們大吃一驚——蜜蜂的非凡智慧超出了科學家們所想:它們能數數、讀取標記、甚至能解決對於哺乳動物(哺乳動物是動物中最聰明的群體)來說也很複雜的問題。有的蜜蜂還具有敏銳的藝術眼光,能在眾多油畫中挑出莫奈或者畢加索的精美畫作。而且,它們還可能擁有某種類型的自我意識——而所有這些均來自像針頭一般大的腦袋。

研究它們為什麼如此足智多謀,有助於讓我們了解智力的演化,甚至可能使我們對大腦運作方式產生新的理解。

蜜蜂智慧知多少

一直以來,蜜蜂都廣受我們的稱讚。自古埃及人最早飼養它們開始,蜂群就因為其鮮明的團隊智慧而備受矚目。然而,蜜蜂個體聰不聰明,這一直是個比較有爭議的話題,很多人曾認為,相對蜂群的群體智慧,單只蜜蜂要愚蠢得多,是蜜蜂「大組織」里的無足輕重的從屬成員而已。正如諺語所言,獨木不成林。

然而,早在在二戰時期,奧地利動物學家卡爾?弗里希就觀察到,覓食的蜜蜂經常在整個蜂窩旁邊跳奇怪的舞蹈——著名的」搖擺舞「,舞蹈的姿勢和步驟能夠告訴它們同伴附近蜜源的方向和距離。現在,科學家已經找到了蜜蜂們豐富多彩的「節目單」,例如遇到危險時,比方說遇到一隻蜘蛛,工蜂會用尾部觸碰同伴的頭來傳遞這一消息。處理家庭瑣事方面,蜜蜂也彰顯出了非凡的本領:進行徹底大掃除、相互清理,還會「警戒」以保持對外來侵略者的警覺。蜂房甚至有了「空調」,當溫度上升的時候,工蜂們會向蜂巢洒水,並煽動翅膀為蜂巢降溫。

研究者目前總共掌握了工蜂60多種獨特的行為,其中包括6種不同種類的舞蹈。可以說,蜜蜂這些能力已讓許多哺乳動物相形見絀。兔子只有近30種不同行為,海狸在生活最繁忙的時候能表現出50多種行為,如建立洞穴,儲存食物等等,即使寬吻海豚——腦袋比蜜蜂大那麼多——也只有120多種不同的奇特表現,僅有蜜蜂的2倍左右。

儘管蜜蜂擁有這麼多獨特的行為,但許多動物學家卻依舊對蜜蜂所謂的「智力」抱有懷疑態度,他們認為,那些只是它們與生俱來的本能,根本算不上靈活的思想,卡爾?弗里希曾說「蜜蜂草籽大點兒的腦袋不適合思考」。

可是,越來越多的證據表明,科學家太輕看蜜蜂了。

小腦袋的「機靈鬼」

蜜蜂在知道蜜源後,如何找到蜜源確切的地方?最近的實驗發現,蜜蜂可以根據標誌物的數量來識別通向蜜源的道路——它們是識數的。另一項研究也證實了這點:它們知道3片樹葉的圖案與3棵檸檬樹的圖案數量是一樣的。在不同符號與標誌之間建立聯繫的能力很重要,因為它表明了蜜蜂並沒有對圖像「死記硬背」,而是理解了圖像背後的數字含義。不過,蜜蜂數數的能力有限,只能數到4。

那麼,蜜蜂還能理解其他的抽象規則嗎?研究者花費了數十年來研究這個聽起來令人匪夷所思的課題。他們訓練蜜蜂理解對稱性的概念,結果它們很快就領會了其中的含義:為了吃到研究者提供的「賞賜」,它們繞開不對稱的圖形,「跑」到了對稱圖案的上方。不僅如此,蜜蜂還領會了上、下、左、右的空間概念。更重要的是,蜜蜂將學到的東西靈活地應用到了新的環境里:訓練它們找出相同的,比如相同的味道後,不用再多加訓練,它們就能挑出其他與之相似的標記。

如果看到這裡,你已經對蜜蜂的行為感到震驚了,那接下來它們的行為恐怕會讓你更加驚訝。最新研究發現,蜜蜂能把學到的東西結合起來用。比方說,尋找相互搭配的形狀時,它們不僅靠顏色(明暗和用色)來確定答案,還會結合空間位置(互相垂直還是並列在一起)一起來進行判斷。而這種結合意味著它們的思維達到了更高級的層次。並且,蜜蜂在僅僅30次訓練後就掌握了這些任務,而同樣的任務,一些靈長類則需要被訓練幾千次才能夠掌握。相比之下,蜜蜂學習速度要快得多了。

認知有「絕招」?

蜜蜂的腦袋那麼小,怎麼能進化出如此豐富的認知能力呢?其實,蜜蜂的小腦袋也具有一定優勢。腦袋小,神經元之間的距離更近,傳遞信息時間更短,這意味著昆蟲大腦可以更加有效地進行信息傳遞。而且因為小,它們還對電子雜訊(類似於在電話線中的背景雜訊)更不敏感。

而且,像蜜蜂和螞蟻這類昆蟲都有特別巨大、複雜的「蘑菇體」,即頭腦里有密集的供學習和記憶的神經網路。因為蜜蜂和螞蟻多半是社會型生物,所以這方面的能力曾被認為是進化出來以滿足在大群體里生活的需要。然而,最近一組對照數據卻表明,這些昆蟲的腦擴張始於9000萬年前它們共同的祖先——一種兇猛的、以肉食為主的飛行昆蟲。這種昆蟲體長約有25厘米,擁有像鉗子般巨大的上顎,一般獵物瞬間就被夾成兩半。後來在演化的過程中,它們分化成螞蟻和蜜蜂,體型變小,食性也發生了改變。如果是這樣的話,或許蜂類的智慧源於它們祖先強大的捕食習性,之後才有了更親密的社會分工和合作。

然而,儘管蘑菇體擴張了,可與我們人類相比仍然是微不足道的。人類的腦袋裡大約有850億個腦細胞,一隻蜜蜂針尖大的腦袋裡腦細胞則只有不到100萬個,蜜蜂這麼少的腦細胞如何幫它們實現各種複雜的腦功能呢?目前,要詳細解釋蜜蜂的「超能力」仍然很難。不過,也許蜜蜂有某種認知的捷徑。或者,認知行為沒有我們想的那樣複雜?

的確,模擬神經網路活動的計算機模擬程序顯示,像數數和把物體進行歸類這樣的能力,只需幾百個腦細胞協作就能實現。因此,蜜蜂可能有廣泛的能力,但可能並不是特別高級。比如它們的視覺洞察力就很差,只能辨別物體的輪廓,而缺少對細節的理解。而我們人類的視覺世界不僅豐富得多,還十分善於馬上處理闖入我們眼帘的各種信息——我們能從一大群人里揪出熟悉的面孔,蜜蜂顯然缺乏這樣的並行處理信息的能力。

而且,存儲信息量也有巨大的鴻溝。雖然蜜蜂們學習能力比較快,能快速掌握新知識,不過它們很快就會被大量的新信息弄暈了。我們能讓蜜蜂在氣味和不同餵食地點之間建立起聯繫,例如,不過一旦地點超過兩個,它們就糊塗了。

不管怎樣,蜜蜂的小腦袋已經展現了巨大的智力潛能,它們讓我們更好地理解了神經智慧問題。當我們對蜜蜂怎麼思考了解得更多,我們會最終找出大腦神經網路中智慧的源泉。


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