蜜蜂的舞蹈秘密
六年级 记叙文 4403字 3786人浏览 芝环俊儿

蜜蜂有“语言”交流,并且有“数学语言”

已经发现蜜蜂用一种“舞蹈语言”作为传递消息的方式,而且“语汇”非常丰富。德国的诺贝尔奖获得者奥特鲁姆(Or-trum )揭示了蜜蜂“舞蹈语言”的秘密,是该方面研究的开拓者。

花丛(蜜源)在何方向?距离蜂巢有多远?表达这两个问题,在数学上要用解析几何学的极坐标知识,而蜜蜂却巧妙地解决了。蜜蜂表达这些问题所用的跳舞动作和聋哑人的手语具有相同的性质。

蜜蜂以太阳的方向作为参照系,蜂巢相当于极坐标系的极点O,由O指向太阳的射线相当于极轴OX。随着时间的变化,极轴发生转动。先看两种特殊的方向。以巢作为跳舞的起始点,如果花丝在正对太阳的方向,则“侦察峰”舞蹈时头朝上,从下往上跑直线;如果花丝在背对太阳的方向,则蜜蜂头朝下,从上往下跑直线。再看其他方向。花丛位置记作P,太阳、蜂巢、花丛三点构成角XOP,称为“太阳角”。蜜蜂通过“摆尾舞”的路线走向指示OP的方向。例如,“摆尾舞”的直飞方向在太阳垂直线的左80度,则表示花丛位于太阳左边80度。其他情况依此类推。表达方向是一个难题,即太阳相对蜂巢的位置在转动。太阳从东运动到西,方位角每小时变化15度。蜜蜂能巧妙地应对这种变化。它在舞蹈时的直飞方向,相对于OP每小时也转动15度。这说明蜜蜂总是以太阳方向作为极坐标系的极轴。

对于距离的表达,蜜蜂有一套复杂的动物,有时还配合振翅发声的频率。如果侦察蜂在离巢60米以内找到蜜源,它返巢后就在巢脾垂直面跳起“圆舞”,这种舞蹈路线近似正圆形,跳过一圈,又沿同一圆周向反方向转弯。花蜜越多越甜,蜜蜂跳得越起劲。如果花蜜含糖量不超过5%,则蜜蜂不屑为此跳舞。当蜜源距蜂巢超过84米时,侦察蜂改跳“摆尾舞”。它先是沿一直线左右摇摆腹部,蹒跚扭动地飞行一小段距离,然后往一边兜一半圆圈,再加到起点,继续直线摇摆一段路程,又从另一边兜一半圆圈回来,成一“8”字形。花蜜越甜,蜜蜂在跳舞进

腹部摆动次数越多。蜜蜂用跳摆尾舞和飞“8”字形的快慢表示蜂巢到蜜源的距离。

另外,蜜蜂振翅所发出的声音也属于“语言”的一种。这种声音持续时间的长短也表示蜂巢与蜜源的距离。例如,声音持续0. 4秒,表示蜂巢与蜜源距离为2000米。总之,蜜蜂跳摆尾舞有三种表达语言的方式:(1)单位时间内环绕跑动的次数:(2)在舞蹈做直线跑部分的时间内,腹部摆动次数;(3)舞蹈时所发声间的频率与持续的时间。

奥地利昆虫学家费利希(Frisi )在实验中发现,蜜蜂找到蜜源时所跳的摆尾舞与圆圈舞,并不完全一致。这说明,不同种类蜜蜂的语言有区别。有人称之为“方言”。

以上事实充分说明蜜蜂之间有语言交流,并且懂得“数学语言”。现代生理学(巴浦洛夫开创的高级神经活动生理学)认为,人高级于其他动物或人与其了动物根本区别之一,是人可以借助语言形成第二信号系统,这是人所特有的高级神经系统。它专门反映感官接收外中事物信号的信号,即语言。而语言这种为全体社会成员共同理解的特殊信号,是在劳动过程中形成的,并在人类历史发展中被固定下来。不同民族、地域的人有不同的语言、方言。在语言描述中,最抽象又是最明确的语言是数学语言。因此现代心理学家普遍认为,应用数学方法是揭示心理学规律最重要的方法。上述蜜蜂的四种表现,说明蜜蜂具有数学语言,具有推理判断的思维能力,因此蜜蜂具有第二信号系统。

蜂舞

dance of honey bees

围有关。西方蜜蜂的飞行距离常为2500米,最远可飞 到1.1万米以上。东方蜜蜂的飞行距离一般不到 l0()0米。

小蜜蜂的舞箱小蜜蜂在灌木的树枝上造一片巢 脾,与树枝相连的巢脾上部较宽,用蜡包裹枝条,形成一个平台。小蜜蜂在与地面平行的平台上表演舞蹈。 在

蜂巢距食料来源5米以内时作圆舞,5米以上时作 摆尾舞。

大蜜蜂的舞瑙大蜜绮在高大树枝或岩壁造一大 片巢脾,它们也是在与地面垂直的巢脾上舞蹈。在蜂 巢与食料来源相距3米以内时表演圆舞,3米以上时表演摆尾舞。 在垂直巢脾的表面进行摆尾舞,是将太阳的方向转换成与重力相对应的方向。

圆舞是蜜蜂最原始最基本的通讯语言。五种蜜蜂均以回舞、摆尾舞指示食 料的方位和距离,但蜜蜂种间及品种间还有一些差别。 研究蜜蜂舞蹈,可以帮助人们更深人地了解蜜蜂的行为,更有效地‘,vl! 练”、诱导蜜蜂去采集指定的作 物,更好地利用蜜蜂为农作物授粉,以及使用驱避剂防止蜜蜂农药中毒。

今考书目: K浑on Frisch,及es ,the 示v 台ion ,ch 尸m 贫als 尸ns 尸and 白”召“只ge ,Ihaea ,New York ,Cornell Univ.Press ,195(). M.Lidauer,Com 脚unicat 必na 从ong the hon心少be 亡:and st峨g 如5 bees oflnd奴Beeworld.38,No.l 一2,1957. (表雄东) 来t 点 蜂箱 ,. 门. 图4蜜蜂在水平方向上跳摆尾舞所表示的 飞行方向与太阳位! 的角度 (仿Friseh) 只有一两只蜂作“呼呼”舞,约1分钟后即扩大到几十只, 继而作“呼呼”舞的蜜蜂越来越多,直至整个蜂群都吸动起来,蜂拥而出。分蜂群先在附近的树枝或建筑物 上结成分蜂团,渐渐平静下来。侦察蜂又开始在分娜 团表面跳摆尾舞。侦察蜂们从诸多的选择目标中“选出” 一个最满意的营巢地点。未来的地点愈好,侦察蜂就 跳得愈活跃。受舞蹈影响的蜜蜂可能去“察看”将要作 为新营巢的地点,归来后又通过舞蹈‘净取”到多数蜜 蜂的“认可”。随后侦察蜂又跳起“呼呼”舞,促使分蜂 团飞向新巢地点。 誉报舞当采集蜂在巢外遇到杀虫剂等有毒物质,回巢后会在巢脾上沿着螺旋线或不规则的‘,z ”宇形奔 跑,腹部剧烈地左右倾动。随着警报舞的出现,蜜蜂的飞行活动可能完全停止。当毒物扩散时,会有更多的蜜蜂开始舞蹈,发出普报,以阻止工蜂外出。

另外,已观察到的蜂舞还有清洁舞、背腹倾动舞和 按康舞等。 东方蜜蜂的

舞蹈1954年英国CG . 巴特勒访问 斯里兰卡时,观察到东方右蜂工蜂也表演圆舞、摆尾舞. 其作用也表示食料来源的方向。

1957年. 德国M. 林道尔在印度研究了印度蜜蜂、小蜜蜂和大蜜蜂的通讯舞蹈。他观察到,印度宜蜂常以同一方向作圆形爬行4一5次,然后再转到另一方向。 他发现印度蜜蜂常表演摆尾舞,只有在将饲料碟移近到距蜂箱5米以内时,才会有越来越多的圆舞。在蜂 箱距饲料碟2一5米时,经过新月舞的过渡,到2米左右时才表演不指示方向的圆舞。东方蜜蜂和西方,蜂的摆尾舞所指示的方向相同,但腹部摆动奔跑的同一频率所指的距离不同。西方蜜蜂在15秒钟内摆尾奔 跑10次时指示的距离为100米,在东方蜜蜂指示的距离仅为20米。西方蜜蜂在15秒钟内樱尾奔跑8次, 指示距离为200米时,东方蜜蜂指示的距离仅为80米。 (图6) l《) -卡尼那拉蜂 意大利蜂 诬,J ,11自 睡肠秒钟摆尾奔跑次数 图5蜜蜂在立式集脾上按太阳位t 跳摇尾舞,以指示到采食点的飞行方向 (仿Friseh) 许多因索能形响舞蹈蜂的兴奋程度,花蜜甜度(含 箱t) 即为一重要因t 。此外,各种不同的气味,按其浓度和性质,可能激发或压低蜂舞的活跃程度。从蜂 巢到t 料薄的距离也是一个重要因家,从较远处回来的蜜蜂舞蹈行为比较近处回来的蜜蜂少。蜜脾少的蜂 群舞蹈行为比满脾蜂蜜的蜂群多,舞蹈的时间也较长。

蜂娜是蜜蜂神经系统的兴奋程度达到一定水平时的产 物。兴奋程度降低时对蜂舞起抑制作用,兴奋程度提 高时,则有激起舞蹈的作用。“呼呼”舞分蜂群飞出以前,侦察蜂振翅发出“呼 呼”声,并振动腹部作“之. ’字形穿行于蜂群中。开始时 、、、~一 、~~-.一一~劝 ! 硬,3。l 《)(户2()叹13哎川l 砚1(13川16呀川7(城l 指示即离‘.11, 图6五种蜜蜂摇尾舞指示距离的比较 印度蜜蜂对较近距离的指示比较精确,而对较远 距离的指示则不够严格,这可能与它们的飞行采集范 的远近。(图2、3)

蜂舞(danee of honey bees) 蜜蜂利用不同 形式、不同摆动频率的“舞蹈”动

作,传递各种信息的一 种方式。自1788年德国E. 施皮茨纳首次描述蜜蜂的 舞蹈以来,人们研究最深人,最重要的是指示方向和距 离的舞蹈,蜜蜂用这类舞蹈“召唤”同伴采集食物,分出 群的侦察蜂也用舞蹈指示选定的蜂巢位置。

西方蜜蜂的开蹈主要有圆舞、摆尾舞、新月舞等。

圆舞这是德国K.von 弗里希1920年首先描述 的一种蜂舞,在圆舞中,蜜蜂在巢脾上用快而短的步伐作范围狭小的圆圈跑步,经常改变方向,忽而转向左边绕圈,忽而转向右边绕圈。跳舞时间连续几秒钟甚至1分钟,然后可能停下来或又在巢脾的其他地方开始舞蹈。最后,急速地爬出巢门飞走。这种蜂舞“激发” 其他蜜蜂,随着该舞蹈蜂的舞蹈移动,用触角伸向它或接近它,以后,其中的一些蜜蜂也出巢采集。(图l)

图2蜜蜂的摆尾舞。四只蜂在后边获取信息 (仿Friseh) 15秒内摆尾次数 图1蜜蜂的回舞。后边有三只蜂在获取信息 (仿Friseh) 摆尾舞当蜜源距离蜂巢100米以上时,蜜蜂用 摆尾舞传达信息,舞蹈蜂在一边爬行一狭小的半圆,然 后急转弯呈直线向开始点爬去,再转向另一边爬另一 个半圆。随后又照直爬去,沿着开始走过的直线回头直至最初起点。在舞蹈过程中,当它沿直线爬行时,同 时腹部向两边极力摆动,因此被称为“摆尾舞"(彩图 20) 。蜜蜂在摆尾舞中直跑部分所占用的时间长短和在15秒钟内腹部摇摆的次数,可以表达食料来源距离 吸l ‘. ‘. ‘,‘曰‘~.J.es山口.. ‘-.J...~Jee‘~~.占...J 12:亏45吸17只冬,1 .1 饲料点与蜂眼距离‘kl:.’

图3蜜蜂跳舞速度与蜜源距离的关系 (仿Frisch) 蜜蜂在摆动中以250赫兹的低频率发出一连串的 短音,其音量与食物来源的距离有高度相关性,而且, 蜂舞的形状,特别是摆尾舞中直跑部分的方向与地球 引力线形成的夹角和太阳方位、蜂巢巢门、蜜源三点形 成的夹角一致,可用以传达蜜源方向的信息(图4污) 。 不同品种蜜蜂以舞蹈表示蜜源的距离也有差异。 新月舞又称旅刀舞,当蜜源离

蜂巢10米以外、 不足100米时,蜜蜂用新月舞的过渡型蜂舞传递信息。 蜜

源的方位是由新月形弯曲部分的中点和新月形两端 连线的中点所形成的一条想象直线所指示,当蜜源距 离增加时,舞蹈蜂摆尾的次数相应增加,同时,新月形 两端逐渐向彼此方面移近; 直至距离达到约100米时, 新月舞便转变为典型的摆尾舞。

在上述蜂舞中,蜂巢里舞蹈蜂的数量及舞蹈的频 率表示蜜源的数量。如花蜜分泌丰富,采集蜂频繁回巢, 并表演更多的舞蹈; 如果蜜像泌蜜量减少,则巢内舞蹈 行为相应减少,甚至停止。