Раскрытие секретов языка танцев медоносных пчел — пчелы учатся и культурно передают свои коммуникативные навыки.

Греческий историк Геродот более 2000 лет назад сообщил о ошибочном запрещенном эксперименте, в ходе которого двум детям не давали слышать человеческую речь, чтобы царь мог открыть истинный, неизученный язык людей.

Ученые теперь знают, что человеческий язык требует социального обучения и взаимодействия с другими людьми, что свойственно многим языкам животных. Но почему люди и другие животные должны изучать язык, а не рождаться с этим знанием, как многие другие виды животных?

Этот вопрос интересует меня и моих коллег и является основой для нашей недавней статьи, опубликованной в журнале Наука. Как биолог, я провел десятилетия, изучая общение медоносных пчел и то, как оно могло развиваться.

Есть два распространенных ответа на вопрос, почему язык должен быть выученным или врожденным. Во-первых, сложные языки часто могут реагировать на местные условия по мере их изучения. Второй ответ заключается в том, что сложное общение часто бывает затруднено, даже если люди рождаются с некоторым знанием правильных сигналов. Учитывая, что способы общения медоносных пчел довольно сложны, мы решили изучить, как они учатся этому поведению, чтобы ответить на этот языковой вопрос.

Что такое виляющий танец?

Удивительно, но медоносные пчелы обладают одним из самых сложных примеров нечеловеческого общения. Они могут сказать друг другу, где найти ресурсы, такие как еда, вода или места для гнезда, с помощью физического «танца виляния». Этот танец сообщает пчелам о направлении, расстоянии и качестве ресурса.

По сути, танцор указывает новобранцам в правильном направлении и говорит им, как далеко они должны пройти, многократно кружась по схеме восьмерки, сосредоточенной вокруг виляющего бега, при котором пчела виляет брюшком, когда движется вперед. Танцоров преследуют потенциальные новобранцы, пчелы, которые внимательно следят за танцором, чтобы узнать, куда идти, чтобы найти сообщаемый ресурс.

Более длинные виляющие пробежки сообщают о больших расстояниях, а угол виляния сообщает о направлении. Для более качественных ресурсов, таких как более сладкий нектар, танцоры повторяют виляющий забег больше раз и возвращаются быстрее после каждого виляющего забега.

Ошибаясь

Этот танец сложно поставить. Танцор не только бежит, покрывая примерно одну длину тела в секунду, но и пытается поддерживать правильный угол и продолжительность виляния. Также обычно в полной темноте, среди толпы толкающихся пчел и на неровной поверхности.

Таким образом, пчелы могут совершать три разных типа ошибок: указывать в неправильном направлении, сигнализировать о неправильном расстоянии или совершать дополнительные ошибки при выполнении танцевальной восьмерки — то, что исследователи называют ошибками беспорядка. Первые две ошибки затрудняют новобранцам поиск места, о котором сообщается. Ошибка беспорядка может затруднить рекрутам следование за танцором.

Ученые знали, что все пчелы вида Apis mellifera начинают добывать корм и танцевать только по мере взросления и что они также следуют за опытными танцорами, прежде чем те впервые попытаются танцевать. Могут ли они учиться у опытных учителей?

«Запрещенный» пчелиный эксперимент

Таким образом, мы с коллегами создали изолированные экспериментальные колонии пчел, которые не могли наблюдать за другими виляющими танцами до того, как начали танцевать сами. Как и в древнем эксперименте, описанном Геродотом, эти пчелы не могли наблюдать за языком танца, потому что все они были одного возраста и у них не было более старых, опытных пчел, за которыми можно было бы следовать. Напротив, в наших контрольных колониях были пчелы всех возрастов, поэтому молодые пчелы могли следовать за старшими, опытными танцорами.

Нами зафиксированы первые танцы пчел, проживающих в семьях с обоими возрастными профилями популяций. Пчелы, которые не могли следовать танцам опытных пчел, производили танцы со значительно большим количеством ошибок направления, расстояния и беспорядка, чем танцы контрольных пчел-новичков.

Позже мы протестировали тех же пчел, когда они уже были опытными собирателями. Пчелы, у которых не было учителей, теперь совершали значительно меньше ошибок направления и беспорядка, возможно, потому, что у них было больше практики или они научились, в конечном итоге следуя за другими танцорами. Танцы контрольных пчел старшего возраста из семей с учителями остались такими же хорошими, как и их первые танцы.

Это открытие говорит нам о том, что пчелы рождаются с некоторыми знаниями о том, как танцевать, но они могут научиться танцевать еще лучше, следуя за опытными пчелами. Это первый известный пример такого сложного социального обучения коммуникации у насекомых, который является формой культуры животных.

Танцевальные диалекты о расстоянии

Загадкой оставались пчелы, которым раньше не хватало учителей танцев. Они никогда не могли исправить свои ошибки расстояния. Они продолжали промахиваться, сообщая большие расстояния, чем обычно. Так чем же это интересно ученым? Ответ может заключаться в том, как дистанционная связь может адаптироваться к местным условиям.

Могут быть значительные различия в распределении пищи в разных средах. В результате у разных видов медоносных пчел развились разные «танцевальные диалекты», описываемые как взаимосвязь между расстоянием до источника пищи и соответствующей продолжительностью виляющего танца.

Интересно, что эти диалекты различаются даже в пределах одного и того же вида медоносных пчел. Исследователи подозревают, что такая вариация существует потому, что колонии, даже принадлежащие к одному и тому же виду, могут жить в очень разных условиях.

Если изучение языка — это способ справиться с различными условиями, то, возможно, каждая колония должна иметь дистанционный диалект, приспособленный к ее месту и передаваемый от опытных пчел к новичкам. Если это так, то наши отдельные пчелы, лишенные учителей, возможно, никогда не исправят свои ошибки расстояния, потому что они сами усвоили другой диалект расстояния.

Обычно этому диалекту учат опытные пчелы, но потенциально он может измениться в течение одного поколения, если изменятся их условия окружающей среды или если колония переместится на новое место.

Кроме того, в каждой колонии есть «танцпол» или пространство, где танцуют пчелы, со сложной местностью, по которой танцоры могут научиться лучше ориентироваться со временем или следовать по стопам танцоров старшего возраста.

Эти идеи еще предстоит проверить, но они закладывают основу для будущих экспериментов, которые будут изучать культурную передачу между старшими и молодыми пчелами. Мы считаем, что это исследование и будущие исследования расширят наше понимание коллективных знаний и изучения языка в сообществах животных.

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.