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研究背景

蜜蜂使用一种复杂的空间参照交流形式。它们的「摇摆舞」通过将天体线索、视网膜光流和相对食物价值编码成巢内的运动和声音，向巢友传达了资源的方向、距离和质量。

研究进展

在第一次跳舞之前没有机会跟随任何舞蹈的蜜蜂会产生明显更多的无序舞蹈，摆动角度发散误差更大，编码距离也不正确。前者的缺陷随着经验的增加而改善，但距离编码是终身不变的。第一次跟随其他舞者跳舞的蜜蜂没有表现出任何损伤。因此，社会学习塑造了蜜蜂的信号，就像它在人类婴儿、鸟类和多种其他脊椎动物物种中进行交流一样。

当一个人通过观察或与另一个人互动来学习时，社会学习就发生了，当复杂的行为必须适应特定的环境或通过实践或社会塑造来磨练时，社会学习尤其有用。例如，人类婴儿的咿呀学语和年轻的鸣禽的亚鸣声是由社会反馈塑造成更成熟的发声行为，年轻的裸鼹鼠从年长的老鼠那里学习独特的群体语言。长时间的互动，比如发生在父母和子女之间的互动，可以有利于这种开放程序的发展，这使得新手能够比他们自己更快地从有经验的人那里获得技能。熟练的人有更多的机会调整他们的大脑和运动输出以适应环境情况；因此，向他们学习是有益的。

群居昆虫使用社会学习，但目前尚不清楚这种学习是否会影响它们的交流，这种交流可能非常复杂。黄蜂使用社会窃听(一种社会学习形式)来观察冲突，并通过面部识别来评估和记住对手。黄蜂可以通过观察来学习模仿或避免其他黄蜂的觅食选择（通过它们之前的奖励或惩罚经验）。这些蜜蜂还可以通过观察它们的巢友的新行为来学习获得花蜜奖励，然后可以更有效地创新和解决问题。然而，舞蹈跟随是否可以提高年轻摇摆舞舞者的舞蹈表演，或者舞蹈是否完全是基因预先编程的(先天的)，此前尚未确定。

不会跳摇摆舞的幼稚蜜蜂第一次跳的方向误差最大 | 图源：Science

摇摆舞是一种复杂的空间指称交流形式。舞者以8字形圆圈为中心，蜜蜂在向前移动时摆动腹部。参考通信编码信息，舞者编码资源相对于巢的极坐标。摆动的距离越远(视网膜光流越多)，摆动的方向角传达的是资源的方向。当一只蜜蜂在黑暗中跳舞时，蜜蜂指向相对于太阳的资源方向，就像转置到相对于重力的垂直方向一样。

这种舞蹈有很强的遗传成分：不同种类的蜜蜂有独特的距离编码(校准)，即使在交叉培养时也会持续存在。编码是描述物理距离和在这些距离上摆动资源的持续时间之间关系的曲线。从理论上讲，新手舞者可以通过向有经验的舞者学习而受益，因为摇摆舞需要检索导航记忆，并使用详细的运动程序和实时反馈来转换资源位置。舞蹈发生在舞池上，舞池通常由特定的群体组成，不均匀的，和弯曲的梳状表面，舞者必须以相对较高的速度通过。平均而言，它们在1秒内走完超过体长的距离(摆动速度为15毫米/秒，以20毫米/秒的速度返回)，同时感知身体相对于重力的位置，并产生正确的摆动频率和角度。因此，就会出现错误。舞者连续的摇摆舞可能指向不同的角度，导致方向错误。同样地，在同一个舞蹈中摇摆舞可以在持续时间上有所不同，传递距离误差。

觅食者有机会向更有经验的舞者学习。工蜂随着年龄的增长成为觅食者：它们在8天大的时候开始跟随摇摆舞者，然后在12天大的时候第一次表演摇摆舞。所有工蜂在跳摇摆舞之前都会先跟跳摇摆舞，而且大多数都是跟着以前跳过舞的老蜜蜂跳的。因此，研究人员预测，如果觅食工蜂在开始跳舞之前不能跟随其他摇摆舞者的环境中饲养，它们的第一次摇摆舞将表现出更多的错误。

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该研究证明了正确的摇摆舞需要社会学习。在第一次跳舞之前没有机会跟随任何舞蹈的蜜蜂会产生明显更多的无序舞蹈，摆动角度发散误差更大，编码距离也不正确。前者的缺陷随着经验的增加而改善，但距离编码是终身不变的。第一次跟随其他舞者跳舞的蜜蜂没有表现出任何损伤。因此，社会学习塑造了蜜蜂的信号，就像它在人类婴儿、鸟类和多种其他脊椎动物物种中进行交流一样。

董诗浩助理研究员和林涛博士后为论文共同第一作者，谭垦研究员、James Nieh教授为共同通讯作者。该研究工作得到了中国科学院森林生态重点实验室和国家自然科学基金委的资助。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade1702

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