这项研究由神经生物学家和行为生物学家 Andrew Straw 教授领导,他的团队使用无人机监测在农业环境中往返于蜂巢与约120米外食物源之间的蜜蜂。
为了在飞行过程中追踪这些昆虫,研究人员使用了由 Straw 的研究小组开发的一种名为“快速锁定(FLO)追踪”的技术。该方法涉及在每只蜜蜂身上附着一个小型反光标记。安装在无人机上的计算机分析反射光,并能在蜜蜂飞行时于毫秒内识别并追踪目标。
观察结果显示,每只蜜蜂都遵循自己偏好的路线,并在出巢和返巢行程中以极高的精确度保持该路径。蜜蜂似乎还利用周围景观的特征来辅助引导它们的旅程。
Straw 解释道:“我们的追踪系统首次使得在自然景观中记录蜜蜂的高分辨率三维飞行路径成为可能。我们的记录显示,每只蜜蜂都有自己偏好的路线,并且飞行非常精确。你几乎可以说每只蜜蜂都有自己的个性。”
蜜蜂如何利用地标进行导航
研究人员分析了在德国凯撒施图尔(Kaiserstuhl)附近收集的 255 条飞行路径。研究区域包括树篱、玉米地以及矗立在蜂巢和食物源之间的一棵树,阻挡了直达路线。
Straw 强调:“我们发现飞行路径具有很高的精确度。个体蜜蜂在多次飞行中几乎完全重复各自的飞行路径。它们飞行的位置往往距离之前的路径仅几厘米。”
最一致的飞行行为出现在显著的景观特征附近,特别是那棵树。最大的差异出现在蜜蜂飞越玉米地上方时,那里的景色提供的独特视觉线索较少。
Straw 解释说:“我们的结果表明,视觉地标辅助了蜜蜂的导航,并提高了其飞行路径的精确度。”相比之下,在视觉单调的环境中,蜜蜂的不确定性会增加。
蜜蜂导航与摇摆舞
这些发现也为著名的摇摆舞提供了新的见解,这是蜜蜂用来向蜂群其他成员传达食物源位置的行为。
Straw 解释道:“此前已知摇摆舞中的方向信息并不完全准确。”对于约 100 米外的食物源,摇摆舞中的方向信息可能偏差约 30 度。
新研究表明,舞蹈中这种缺乏精确度并非导航技能拙劣的结果。相反,蜜蜂在飞往它们已知的地点时似乎要精确得多。
“我们的研究表明,个体蜜蜂在飞往其熟悉的目的地时,导航要精确得多。即使在飞行路径差异最大的地方,它们与各自路线的偏差也只有几度。我们的结果使我们得出结论,摇摆舞的不准确性并非由于蜜蜂的导航能力有限。相反,个体动物的空间定向能力远比其舞蹈交流所暗示的要精确得多,” Straw 说道。