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昆虫如何因为视力分辨率差而且小脑筋,应对在不止一个地方寻找食物并且日复一日地回家的巨大挑战

来自伦敦玛丽皇后大学的Mathieu Lihoreau及其同事提出了一个非常聪明的实验设计来回答大黄蜂(Bombus terrestris)中的这个问题 - 他们的研究今天发表在PLoS Biology上

我们已经知道所有品种的动物都使用环境中可用的一系列导航信息

其范围从使用太阳作为指南针,地球的磁场,全景中的独特视觉地标,偶尔甚至是香味

但动物依赖的食物来源通常每天补充(例如花中的花蜜或树上的成熟果实)

因此,使用这些食物来源的动物必须制定强有力的策略以找到多个食物位置,同时总是知道家在哪里

Lihoreau及其同事在英国Rothamsted庄园的牧场工作,培训蜜蜂从人造花中采集含糖溶液

训练后,研究人员通过将人造花排列成五边形形状来测试个体蜜蜂(见上图)

在室外环境中追踪昆虫,尤其是飞虫,是一项巨大的挑战

在这里,作者抓住了离开蜂房的个体蜜蜂,并连接了一个小型转发器(重0.8mg)并将它们释放出来

然后使用谐波雷达跟踪标记的蜜蜂的坐标(纬度和经度),该谐波雷达为每只蜜蜂提供精确的飞行路径

随着经验的增加,蜜蜂不仅在返回蜂巢之前访问了更多的花朵,而且他们访问五朵花的顺序也变得更加相似

蜜蜂很快就确定了从一朵花到另一朵花的最短路线

蜜蜂的雷达轨迹(见下图)清楚地表明,飞行路径非常直,从巢到花之间和花之间

以最短的路径前往参观五朵花的距离约为310米

没有经验的蜜蜂走过更远的距离(大约1,950米)来参观同样的五朵花,而经验丰富的人只走了大约460米 - 更接近最短的路线

使用优化算法,作者建议蜜蜂找到最佳策略,通过一个简单的例程来改善连续的旅程

如果Lihoreau和他的同事是对的,那么蜜蜂会将当前路线的长度与它到目前为止经历的最短路线的总长度进行比较

使用这种经验,蜜蜂选择重复使用最短的飞行路径

当研究人员将花朵的空间结构(一朵花被移除并放置在其他地方)从早期的五边形形状改变后,蜜蜂继续保持与之前相同的飞行顺序

这意味着蜜蜂将访问现在缺少的花的位置

由于蜜蜂在一次飞行中没有获得足够的食物,所以它们以相同的顺序飞行了两次,然后返回蜂巢!这项研究显示了蜜蜂如何冒险进入以前未知的领域,寻找带花蜜的新花

它还可以很好地显示每只蜜蜂快速确定沿着具有多个目的地的路线的最短路径

不起眼的大黄蜂可能有一个小脑,但它仍然能够提供一些令人印象深刻的导航和食物跟踪技术

毋庸置疑,这篇新论文应该引起轰动

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