張迎迎 胡福良編譯
(浙江大學動物科學學院,杭州310058)
蜜蜂舞蹈中蜂群的決策作用
張迎迎 胡福良編譯
(浙江大學動物科學學院,杭州310058)
蜜蜂有著強大的空間信息處理能力,這一點在它們的舞蹈中能夠體現(xiàn)得淋漓盡致。舞蹈蜂先會運用各種感覺信息(包括太陽、地標等)測量到達蜜源或水源的距離以及相對太陽的方向,將這些信息的矢量記住,進行路徑整合。舞蹈蜂編排的舞蹈通過蜜蜂之間的相互交流(聲音的傳遞、相互的觸碰、振動等)將這種矢量信息傳遞給跟隨蜂,以達到信息交流的目的(圖1)。
圖1 蜜蜂舞蹈關鍵空間信息處理
然而蜜蜂的舞蹈行為并不僅僅用來傳遞信息,還會對資源(蜜粉源、水源)的價值進行評估,以獲得最大的群體收益。
不是每一只采集蜂都會跳舞,有的時候它們回巢僅僅是為了卸下采集到的東西,然后繼續(xù)去原地采集。如果它們要跳舞,舞蹈的圈數(shù)也是不固定的,而一旦舞蹈的圈數(shù)不等,接受不同信息的采集蜂就會飛到不同的地方。從表面上看,舞蹈蜂讓跟隨蜂去哪塊資源區(qū)域是隨機的,但實際上這種做法能根據(jù)資源的質(zhì)量來引導采集蜂,最終總體上取得蜂群的最大收益。譬如,若有塊蜜粉源的蜜粉比其他區(qū)域多,那么偵察蜂肯定更愿意用舞蹈來指向這塊區(qū)域;若是蜂群受熱,那么更多的舞蹈蜂會跳指向水源的舞蹈(圖2)。
這類對于資源價值信息的處理,不是一味依賴于偵察蜂在外出采集中積累的經(jīng)驗,還需要團隊合作,需要與姐妹們的交互活動。這樣的社會性,使得蜂群成為分配采集蜂的決策機構。
研究發(fā)現(xiàn),這些決策過程在蜜蜂采蜜、采水、采粉和分蜂中都存在。蜜蜂舞蹈的圈數(shù)是由資源的相對價值決定的,但采集蜂并不能直接評估這種相對價值,因為它們不會直接比較這些資源區(qū)域。它們只會處理資源區(qū)域的固有價值:譬如蜂巢到花的距離、在資源地所待的時間、花蜜的甜度等。不過這些采集蜂會通過蜂群提供的需求反饋來評估這塊區(qū)域的相對價值如何。
蜂群的指示和采集蜂排空蜜囊進行交哺間存在潛伏期。潛伏期越短,跳舞的偵察蜂越多;反之,潛伏期越長,舞蹈會越少,甚至會沒有偵察蜂跳舞。所以,為了提高效率,就應該盡量縮短潛伏期。
潛伏期長有兩個因素:(1)若大量的花蜜被采回巢,那么就需要大量的釀蜜工蜂工作,就會迫使采集蜂排隊來等待卸除蜜囊中的蜜;(2)如果巢內(nèi)蜂蜜很滿,釀蜜蜂會花很長時間尋找空的蜂房儲蜜,它們也就無法與剛回巢的采集蜂交互。
圖2 舞蹈通信根據(jù)資源價值(固有資源質(zhì)量和蜂群對資源需要的結合)的調(diào)節(jié)
采集蜂卸蜜時間越長,將會導致舞蹈與召集數(shù)量的驟減,這就限制了采蜜的效率。因此如果能提高處理花蜜傳遞(采集蜂把蜜囊中的蜜傳給釀蜜工蜂)的能力,蜂群會得到更高的收益。蜂群在處理這個問題的時候至少有兩個反饋機制:一、經(jīng)歷長時間卸蜜的采集蜂會給蜂群發(fā)出一個需要提高傳蜜能力的信號。這個信號就是所謂的“顫抖舞”——舞蹈蜂在蜂脾上爬行,以特有的方式搖晃身體并發(fā)出嗡嗡聲。而遇到這些舞蹈蜂的工蜂會認為是釀蜜蜂降低了采集蜂的排隊時間。二、新的巢脾導致儲蜜能力的增加。雖然公認蠟的分泌與新脾的建造始于流蜜期,但由什么信號觸發(fā)這些進程尚不得而知。
總之,蜂群進行的是分散決策,任何蜜蜂對于可供選擇的區(qū)域都沒有直接對比;其次,采集蜂是否跳舞是由直接獲得資源地的質(zhì)量信息、間接獲得蜂群狀況和資源相對價值的信息共同影響的。