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Nature伦敦玛丽女王| 熊蜂的社交学习揭开复杂行为之谜

Nature伦敦玛丽女王| 熊蜂的社交学习揭开复杂行为之谜
2024年03月08日 16:45 新浪网 作者
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  来源:微昆界

  

  2024年3月8日,伦敦玛丽女王大学与谢菲尔德大学的Alice D. Bridges和Lars Chittka在《Nature》杂志上发表了题为“Bumblebees socially learn behaviour too complex to innovate alone”的研究论文。这项研究首次证明了无脊椎动物中的社会性学习现象,揭示了熊蜂(Bombus terrestris)能够通过社交学习从训练有素的示范者那里学会打开一个复杂的双步益智盒以获取食物奖励,即使它们独立时无法完成此任务。研究通过对比实验发现,即使在长达24天的暴露试验中,未经训练的观察者蜜蜂也未能独立打开益智盒,强调了社会学习在动物行为发展中的重要角色。

  

  研究背景:动物文化,即通过社会学习在种群中持续存在的行为。虽然过去认为文化是人类特有的,但越来越多的证据显示非人类动物也存在文化,这些文化随时间变化。这项研究旨在探究大黄蜂是否能够通过社交学习掌握复杂的行为模式,这种行为模式对于单个个体来说复杂到无法在其一生中独立发现。

  

  观察学习促进复杂任务的解锁:大黄蜂(Bombus terrestris)通过观察经训练的同伴成功学习并复制了一个复杂的双步骤解盒任务,这一任务对于单独的大黄蜂来说是无法自发解决的。这一发现证明了观察学习在非人类动物中的存在,并展示了大黄蜂如何通过社会互动学习复杂技能的能力(图2a和图2b)。

  

  示范者技巧对学习效果的影响:研究比较了两种不同的盒子开启技巧——“挤压”和“交错推动”——对观察学习者成功学习的影响。结果显示,采用“挤压”技巧的示范者比采用“交错推动”技巧的示范者能更有效地将技能传授给观察者。这表明某些特定的行为模式更容易通过观察学习被传播(图1c)。

  

  跟随行为与学习成功的关系:通过分析大黄蜂在观察学习过程中的跟随行为,发现成功学习的观察者在示范者周围的跟随时间更长。这一结果提示,在观察学习过程中,与示范者的互动和近距离观察对于学习复杂技能至关重要(图2c)。

  控制实验验证观察学习的重要性:与未暴露于示范者的大黄蜂进行的对照实验显示,在没有社会学习机会的情况下,大黄蜂无法独立解开双步骤益智盒。这进一步强调了社交学习在获取和传播复杂行为中的重要作用。

  微昆界:

  文章的创新点:在于首次展示了无脊椎动物通过社会学习获得复杂行为的能力,挑战了此前认为只有人类才具有通过社交学习获得无法独立创新行为的观点。此外,这项研究对于理解动物如何通过社会互动学习和传播复杂的行为模式,以及这些行为如何在种群中累积和演化,提供了新的见解。

  不足和未来的研究方向:研究团队认为,尽管他们的实验设计成功证明了大黄蜂能够通过社会学习获得复杂行为,但这种学习能力是否普遍存在于其他无脊椎动物或在自然条件下是否同样有效仍有待进一步研究。此外,研究未能探讨这些社会学习行为如何在大黄蜂种群中长期维持和传承,这是未来研究可能关注的领域。

  原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07126-4

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