一只蜜蜂在照片中央表演摇摆舞，向它的巢友传达丰富的花蜜源的位置。Credit: Heather Broccard-Bell, CC BY-ND
据美国物理学家组织网（by James C. Nieh, The Conversation）：希腊历史学家希罗多德在2000多年前报道了一个被误导的禁止实验，在这个实验中，两个孩子被阻止听到人类的语言，以便一位国王能够发现人类真正的、未学过的语言。
科学家们现在知道，人类语言需要社会学习和与他人互动，这是多种动物语言共有的属性。但是为什么人类和其他动物需要学习一种语言，而不是像许多其他动物物种一样天生就有这种知识呢？
这个问题吸引了我和我的同事，也是我们最近发表在《科学》杂志上的论文的基础。作为一名生物学家，我花了几十年的时间研究蜜蜂的交流以及它是如何进化的。
对于为什么语言应该是习得的还是天生的，有两种常见的答案。首先，复杂的语言在学习过程中往往能适应当地的条件。第二个答案是，复杂的交流通常很难产生，即使个人生来就知道一些正确的信号。鉴于蜜蜂的交流方式相当复杂，我们决定研究它们是如何学习这些行为来回答这个语言问题的。
什么是摇摆舞？
令人惊讶的是，蜜蜂拥有最复杂的非人类交流方式。它们可以通过身体上的“摇摆舞”来告诉彼此哪里可以找到食物、水或巢穴等资源。这种舞蹈向蜜蜂的巢友传达方向、距离和资源的质量。
从本质上讲，舞蹈演员为新兵指出正确的方向，并告诉他们要走多远，方法是以摇摆跑为中心，以8字形重复盘旋，蜜蜂在前进时会摇摆腹部。舞者被潜在的新成员追逐，蜜蜂紧紧跟随舞者，学习去哪里找到交流的资源。
更长的摇摆距离传达更远的距离，摇摆角度传达方向。为了获得更高质量的资源，如更甜的花蜜，舞者重复摇摆跑更多次，每次摇摆跑后跑得更快。
犯错误
这种舞蹈很难创作。舞者不仅在奔跑——每秒跑完一个身长——同时努力保持正确的摇摆角度和持续时间。它通常也是完全黑暗的，在一群拥挤的蜜蜂中，在不规则的表面上。
因此，蜜蜂可能会犯三种不同类型的错误:指向错误的方向，发出错误的距离信号，或者在表演8字形舞蹈模式时犯更多的错误——研究人员称之为无序错误。前两个错误使得新兵更难找到正在交流的位置。无序错误可能会使新兵更难跟上舞蹈演员。
摇摆舞者给出指示，跟随者学习在哪里可以找到指示的资源。Credit: Dong Shihao, CC BY-ND
科学家们知道，所有蜜蜂种类的蜜蜂只有在变老时才开始觅食和跳舞，而且在它们第一次尝试跳舞之前，它们也会跟随有经验的舞者。他们会向有经验的老师学习吗？
一项“被禁止的”蜜蜂实验
因此，我和我的同事创造了孤立的实验蜂群，这些蜂群在自己跳舞之前无法观察到其他的摇摆舞。就像希罗多德描述的古代实验一样，这些蜜蜂无法观察到舞蹈语言，因为它们都是同龄人，没有更年长、更有经验的蜜蜂跟随。相比之下，我们的对照组包含所有年龄的蜜蜂，所以年轻的蜜蜂可以跟随年长的，有经验的舞者。
我们记录了生活在具有两种种群年龄特征的蜂群中的蜜蜂的第一次舞蹈。不能跟随经验丰富的蜜蜂的舞蹈的蜜蜂产生的舞蹈比控制新手蜜蜂的舞蹈有明显更多的方向、距离和无序错误。
之后，当这些蜜蜂是经验丰富的觅食者时，我们又对它们进行了测试。缺少老师的蜜蜂现在产生的方向错误和混乱错误明显减少，这可能是因为它们有更多的练习，或者通过最终跟随其他舞者而学习。来自蜂群的老工蜂和老师的舞蹈仍然和他们第一次跳舞时一样好。
这一发现告诉我们，蜜蜂天生就知道如何跳舞，但是它们可以通过跟随有经验的蜜蜂学习如何跳得更好。这是昆虫复杂的社会交流学习的第一个已知例子，也是动物文化的一种形式。
舞蹈方言是关于距离的
早期缺少舞蹈老师的蜜蜂仍然是一个谜。他们永远无法纠正他们的距离误差。他们继续超调，传递比正常情况下更远的距离。那么，为什么科学家对此感兴趣呢？答案可能在于远程通信如何适应当地条件。
在不同的环境中，食物的分配会有很大的不同。结果，不同的蜜蜂物种进化出了不同的“舞蹈方言”，被描述为到食物源的距离和相应的摇摆舞蹈持续时间之间的关系。
有趣的是，这些方言各不相同，甚至在同一个蜜蜂物种中也是如此。研究人员怀疑这种变异的存在是因为群体，即使是同一物种，可以生活在非常不同的环境中。
蜜蜂在跳舞时必须穿越复杂的地形。Credit: Dong Shihao, CC BY-ND
如果学习语言是应对不同环境的一种方式，那么也许每个蜂群都应该有一种适合其所在地的距离方言，并从有经验的蜜蜂传给新手。如果是这样的话，我们那些没有老师的蜜蜂个体可能永远也不会纠正它们的距离错误，因为它们自己学会了一种不同的距离方言。
通常，这种方言是从有经验的蜜蜂那里学来的，但是如果它们的环境条件改变或者如果蜂群涌向一个新的地方，这种方言可能会在一代之内发生变化。
此外，每个蜂群都有一个“舞池”，或者蜜蜂跳舞的空间，有复杂的地形，随着时间的推移或跟随年长舞者的脚步，舞者可以学会更好地导航。
这些想法仍有待检验，但为未来探索老蜜蜂和小蜜蜂之间文化传播的实验提供了基础。我们相信这项研究和未来的研究将扩大我们对动物社会集体知识和语言学习的理解。
