科学家们花费数年时间解码蜜蜂的“摇摆舞”，这是一种高度复杂的交流形式。加州大学圣地亚哥分校的研究人员及其国际合作者现已阐明了这种行为如何让蜜蜂与蜂巢中的其他同伴分享关于食物位置的详细信息。
一项发表在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的新研究表明，这种舞蹈不仅仅关乎表演者。它还取决于观众。研究人员发现，觅食蜂不仅仅是在传递固定的信息。相反，它们指引其他蜜蜂寻找食物的准确程度会根据观看者的不同而变化。
摇摆舞如何传递食物位置信息
当一只蜜蜂发现优质食物源时，它会返回蜂巢并表演一种快速、重复的舞蹈来分享位置。当附近的蜜蜂观察时，跳舞的蜜蜂在向前移动的同时摆动腹部，然后绕回并在几秒钟内重复这一模式。
舞蹈相对于太阳的方向告诉其他蜜蜂去向何处，而每次移动的长度则标示距离。这一系统使蜂群能够高效地寻找并利用食物。
观众数量影响舞蹈准确性
加州大学圣地亚哥分校生物科学学院的James Nieh教授将这种行为比作街头表演者。观众众多时，表演者可以专注于呈现连贯的表演。但当人群缩小时，他们会将注意力转移到吸引和维持兴趣上。
蜜蜂表现出类似的模式。当较少的蜂巢同伴关注时，跳舞的蜜蜂会更多地四处移动以寻找跟随者。这种额外的移动使得难以维持传递准确方向所需的精确模式。
“每个人都见过街头音乐家或表演者适应变化的人群，”生态、行为与进化系的教员Nieh说。“在蜂巢里，我们看到了类似的权衡。当跟随的蜜蜂较少时，跳舞者在寻找观众时会移动得更多，舞蹈也就变得不那么精确。”
实验揭示社会反馈的作用
Nieh及其团队与中国科学院和伦敦玛丽女王大学的合作者合作，在旨在模拟自然条件的受控蜂巢中研究了蜜蜂。他们密切观察了蜜蜂聚集和互动的蜂巢“舞池”。
在一个实验中，研究人员改变了在场蜜蜂的数量，以观察观众数量如何影响表演。在另一个实验中，他们保持数量稳定，但通过添加通常不跟随舞蹈的年轻工蜂来改变观众。在这两种情况下，当观众较少或参与度较低时，跳舞者的精确度较低。
“摇摆舞常被描述为一种单向信息传递，”该研究的资深作者、中国科学院西双版纳热带植物园研究员谭垦（Ken Tan）说。“我们的数据表明，来自观众的反馈塑造了信号本身。从这个意义上说，跳舞者不仅是在发送信息，也是在回应舞池上的社会状况。”
蜜蜂如何感知其观众
该研究还揭示了蜜蜂如何感知其观众。其他蜜蜂经常用触角和身体接触跳舞者。这些身体接触可能帮助表演者感知附近有多少蜜蜂以及它们的参与程度。
伦敦玛丽女王大学的研究员Lars Chittka指出：“人类并不是唯一根据观众不同而有不同表现的物种。我们的研究表明，当蜜蜂知道有人在观看时，它们的舞确实跳得更好。当跟随者稀缺时，跳舞者会四处游荡寻找听众——这样做时，它们的信号变得更加模糊。这是一个美好的提醒：即使在昆虫的微观世界里，交流也是一件深度社会化的事情。”
对动物交流及其他领域的启示
这些发现超越了蜜蜂本身，为动物群体如何分享信息提供了见解。许多集体系统依赖于必须被重复、接收和执行的信号。
“新发现表明，信号的准确性可能取决于接收者的可用性，而不仅仅取决于发送者的动机，”Nieh说。“这种反馈在动物社会、工程集群和其他分布式系统中可能很重要，在这些系统中，信息的质量会随着观众动态而起伏。”
该研究的参与者包括：Tao Lin, Shihao Dong, Gaoying Gu, Fu Zhang, Xiuchuan Ye, Tianyi Wang, Ziqi Wang, Jianjun Li, James C. Nieh, Lars Chittka 和 Ken Tan。
该研究的资金由西双版纳热带植物园“十四五”规划；中国科学院（E3ZKFF3B）；云南兴滇英才支持计划（XDYC-QNRC-2023-0566）；以及国家自然科学基金（32571753 和 32322051）提供。