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早在1948年，心理學(xué)家愛德華·托爾曼觀察小鼠在迷宮中的前行方式時(shí)，發(fā)現(xiàn)小鼠可以學(xué)會如何判斷路徑，并據(jù)此提出了“認(rèn)知地圖”的概念。而后，經(jīng)過動物行為學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)以及光遺傳學(xué)等學(xué)科的發(fā)展最終認(rèn)定高等脊椎動物在導(dǎo)航過程中，確實(shí)會利用“認(rèn)知地圖”來導(dǎo)航。但在過去四十年里，對于無脊椎動物在導(dǎo)航過程中是否利用“認(rèn)知地圖”來導(dǎo)航，部分科學(xué)家一直持質(zhì)疑觀點(diǎn)且爭論至今。
最近，中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園熱帶森林生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員汪正威與德國柏林自由大學(xué)教授Randolf Menzel團(tuán)隊(duì)及美國羅格斯大學(xué)教授Charles Gallistel合作開展了一項(xiàng)研究，從蜜蜂蜂群的舞蹈交流機(jī)制中，找到了無脊椎動物具備“認(rèn)知地圖”的新證據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于美國《國家科學(xué)院院刊》。
1973年諾貝爾獎(jiǎng)得主卡爾馮弗里希發(fā)現(xiàn)蜜蜂通過舞蹈來招募更多的同伴外出尋找新的食源或者巢穴。也因此明確了舞蹈蜂作為食物源信息的傳遞者與跟隨蜂作為圍著舞蹈學(xué)習(xí)獲取食物源信息的接收者。其中舞蹈可以傳遞方向與距離信息。
“然而，跟隨蜂在學(xué)習(xí)了舞蹈蜂傳遞的信息是否也僅僅只是獲取方向與距離信息來指導(dǎo)其自身出巢尋找到指示的食源？”
帶著這個(gè)疑問，汪正威與合作者們對跟隨蜂進(jìn)行標(biāo)記、帶到不同的釋放點(diǎn)釋放后利用雷達(dá)追蹤，通過提取并分析跟隨蜂飛行的軌跡。他們發(fā)現(xiàn)，在沒有訪問食物源經(jīng)驗(yàn)的情況下，跟隨蜂僅憑借獲取舞蹈蜂傳遞的信息，并沒有向舞蹈指示的方向與距離進(jìn)行導(dǎo)航，而是得出了指向食物源真實(shí)位置的搜索飛行與導(dǎo)航結(jié)果。
“因此，我們認(rèn)為，跟隨蜂在從“舞蹈語言”中提取方向和距離信息的同時(shí)，能將上述信息與蜂巢周邊空間環(huán)境的位置信息相互疊加，從而得出食物源的真實(shí)位置并指示導(dǎo)航過程。” 汪正威表示，這項(xiàng)研究反映出，無脊椎動物具有較強(qiáng)的認(rèn)知水平，為證明無脊椎動物具備‘認(rèn)知地圖’添加了新的證據(jù)。”
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2213068120
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