Der griechische Geschichtsschreiber Herodot berichtete vor über 2.000 Jahren von einem Irrweg Verbotenes Experiment in dem zwei Kinder daran gehindert wurden, die menschliche Sprache zu hören, damit ein König die wahre, ungelernte Sprache der Menschen entdecken konnte.
Wissenschaftler wissen jetzt, dass die menschliche Sprache erfordert soziales Lernen und Interaktion mit anderen Menscheneine Eigenschaft, die mit mehreren geteilt wird tierische Sprachen. Aber warum sollten Menschen und andere Tiere eine Sprache lernen müssen, anstatt wie viele andere mit diesem Wissen geboren zu werden Tierarten?
Diese Frage fasziniert ich und meine Kollegen und ist die Grundlage für unsere jüngsten in der Zeitschrift erschienener Aufsatz Wissenschaft. Als ein BiologeIch habe Jahrzehnte damit verbracht, die Kommunikation von Honigbienen und ihre Entwicklung zu studieren.
Es gibt zwei gängige Antworten darauf, warum Sprache erlernt oder angeboren sein sollte. Zum einen können komplexe Sprachen beim Erlernen oft auf lokale Bedingungen reagieren. Eine zweite Antwort ist, dass komplexe Kommunikation oft schwierig herzustellen ist, selbst wenn Individuen mit einem gewissen Wissen über die richtigen Signale geboren werden. Angesichts der Tatsache, dass die Art und Weise, wie Honigbienen kommunizieren, ziemlich ausgefeilt ist, haben wir uns entschieden, zu untersuchen, wie sie diese Verhaltensweisen lernen, um diese Sprachfrage zu beantworten.
Was ist ein Wackeltanz?
Erstaunlicherweise besitzen Honigbienen eines der kompliziertesten Beispiele nichtmenschlicher Kommunikation. Sie können sich gegenseitig mit einem körperlichen „Wackeltanz“ sagen, wo sie Ressourcen wie Nahrung, Wasser oder Nistplätze finden können. Dieser Tanz vermittelt die Richtung, Entfernung und Qualität einer Ressource für die Nestkameraden der Biene.
Dieses Video von PBS Nova zeigt Bienen, die ihren „Wackeltanz“ aufführen.
Im Wesentlichen weist der Tänzer den Rekruten in die richtige Richtung und sagt ihnen, wie weit sie gehen sollen, indem sie wiederholt in einem Achtermuster herumkreist, das um einen Wackellauf zentriert ist, in dem die Biene läuft wackelt mit dem Bauch, wenn es sich vorwärts bewegt. Tänzer werden von potentiellen Rekruten verfolgt, Bienen das Folgen Sie dem Tänzer genauum zu erfahren, wo Sie die mitgeteilte Ressource finden können.
Längere Wackelläufe kommunizieren größere Entfernungen und der Wackelwinkel kommuniziert die Richtung. Für höherwertige Ressourcen wie süßer Nektar, Tänzer Wiederholen Sie den Wackellauf mehr Male und rase nach jedem Wackellauf schneller zurück.
Fehler machen
Dieser Tanz ist schwierig zu produzieren. Der Tänzer läuft nicht nur – er legt etwa eine Körperlänge pro Sekunde zurück – während er versucht, den richtigen Wackelwinkel und die richtige Dauer beizubehalten. Es ist auch normalerweise in völliger Dunkelheit, inmitten einer Menge drängelnder Bienen und auf einer unregelmäßigen Oberfläche.
Bienen können also machen drei verschiedene Arten von Fehlern: in die falsche Richtung zeigen, die falsche Entfernung signalisieren oder mehr Fehler bei der Ausführung des Achter-Tanzmusters machen – was Forscher Störungsfehler nennen. Die ersten beiden Fehler erschweren es den Rekruten, den mitgeteilten Ort zu finden. Unordnungsfehler können es Rekruten erschweren, dem Tänzer zu folgen.
Wissenschaftler wussten, dass alle Bienen der Art Apis mellifera nur so mit der Nahrungssuche und dem Tanz beginnen sie werden älter und dass sie auch Folgen Sie erfahrenen Tänzern bevor sie zum ersten Mal versuchen zu tanzen. Könnten sie von erfahrenen Lehrern lernen?
Ein „verbotenes“ Bienenexperiment
Meine Kollegen und ich schafften es somit isoliert experimentelle Bienenvölker die andere Wackeltänze nicht beobachten konnten, bevor sie selbst tanzten. Wie das von Herodot beschriebene antike Experiment konnten diese Bienen die Tanzsprache nicht beobachten, weil sie alle gleich alt waren und keine älteren, erfahrenen Bienen hatten, denen sie folgen konnten. Im Gegensatz dazu enthielten unsere Kontrollkolonien Bienen jeden Alters, sodass jüngere Bienen den älteren, erfahrenen Tänzern folgen konnten.
Wir haben die ersten Tänze von Bienen aufgezeichnet, die in Kolonien mit beiden Bevölkerungsaltersprofilen leben. Die Bienen, die den Tänzen erfahrener Bienen nicht folgen konnten, produzierten Tänze mit deutlich mehr Richtungs-, Abstands- und Unordnungsfehlern als die Tänze von Kontrollbienen.
Die gleichen Bienen haben wir dann später getestet, als sie erfahrene Sammlerinnen waren. Bienen, denen es an Lehrern gefehlt hatte, produzierten jetzt deutlich weniger Richtungs- und Unordnungsfehler, möglicherweise weil sie mehr Übung hatten oder gelernt hatten, indem sie schließlich anderen Tänzern folgten. Die Tänze der älteren Kontrollbienen aus Kolonien mit Lehrern blieben genauso gut wie ihre ersten Tänze.
Dieses Video aus dem Nieh-Labor zeigt den „Wackellauf“ der Bienen.
Dieser Befund hat uns gezeigt, dass Bienen daher mit einem gewissen Tanzwissen geboren werden, aber sie können das Tanzen noch besser lernen, indem sie erfahrenen Bienen folgen. Dies ist das erste bekannte Beispiel für ein derart komplexes soziales Kommunikationslernen bei Insekten und eine Form der Tierkultur.
Bei Tanzdialekten geht es um Distanz
Ein Rätsel blieb den Bienen, denen es schon früh an Tanzlehrern mangelte. Sie konnten ihre Entfernungsfehler niemals korrigieren. Sie überschossen weiter und kommunizierten größere Entfernungen als normal. Warum ist das für Wissenschaftler interessant? Die Antwort könnte darin liegen, wie sich die Fernkommunikation an lokale Bedingungen anpassen könnte.
Es kann erhebliche Unterschiede geben, wo Lebensmittel in verschiedenen Umgebungen verteilt werden. Infolgedessen haben sich verschiedene Honigbienenarten unterschiedlich entwickelt „Tanzdialekte“, beschrieben als das Verhältnis zwischen der Entfernung zu einer Nahrungsquelle und der entsprechenden Wackeltanzdauer.
Interessanterweise variieren diese Dialekte sogar innerhalb der gleiche Honigbienenart. Forscher vermuten, dass diese Variation existiert, weil Kolonien, sogar derselben Art, in sehr unterschiedlichen Umgebungen leben können.
Wenn das Erlernen einer Sprache eine Möglichkeit ist, mit unterschiedlichen Umgebungen umzugehen, dann sollte vielleicht jede Kolonie einen Ferndialekt haben, der auf ihren Standort zugeschnitten ist und von erfahrenen Bienen an Anfänger weitergegeben wird. Wenn dem so ist, haben unsere einzelnen Bienen, denen der Lehrer entzogen wurde, ihre Entfernungsfehler möglicherweise nie korrigiert, weil sie sich selbst einen anderen Entfernungsdialekt angeeignet haben.
Normalerweise würde dieser Dialekt von erfahrenen Bienen gelernt, könnte sich aber möglicherweise innerhalb einer Generation ändern, wenn sich ihre Umweltbedingungen ändern oder wenn die Kolonie an einen neuen Ort ausschwärmt.
Darüber hinaus hat jede Kolonie eine „Tanzfläche“, oder den Raum, in dem Bienen tanzen, mit komplexes Gelände dass die Tänzer lernen, sich mit der Zeit besser zurechtzufinden oder indem sie in die Fußstapfen älterer Tänzer treten.
Diese Ideen müssen noch getestet werden, bilden aber eine Grundlage für zukünftige Experimente, die die kulturelle Übertragung zwischen älteren und jüngeren Bienen untersuchen werden. Wir glauben, dass diese Studie und zukünftige Studien unser Verständnis von kollektivem Wissen und Sprachlernen in Tiergesellschaften erweitern werden.
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