一隻蜜蜂在照片中央表演搖擺舞，向它的巢友傳達豐富的花蜜源的位置。Credit: Heather Broccard-Bell, CC BY-ND
（神秘的地球uux.cn）據美國物理學家組織網（by James C. Nieh, The Conversation）：希臘曆史學家希羅多德在2000多年前報道了一個被誤導的禁止實驗，在這個實驗中，兩個孩子被阻止聽到人類的語言，以便一位國王能夠發現人類真正的、未學過的語言。
科學家們現在知道，人類語言需要社會學習和與他人互動，這是多種動物語言共有的屬性。但是為什麽人類和其他動物需要學習一種語言，而不是像許多其他動物物種一樣天生就有這種知識呢？
這個問題吸引了我和我的同事，也是我們最近發表在《科學》雜誌上的論文的基礎。作為一名生物學家，我花了幾十年的時間研究蜜蜂的交流以及它是如何進化的。
對於為什麽語言應該是習得的還是天生的，有兩種常見的答案。首先，複雜的語言在學習過程中往往能適應當地的條件。第二個答案是，複雜的交流通常很難產生，即使個人生來就知道一些正確的信號。鑒於蜜蜂的交流方式相當複雜，我們決定研究它們是如何學習這些行為來回答這個語言問題的。
什麽是搖擺舞？
令人驚訝的是，蜜蜂擁有最複雜的非人類交流方式。它們可以通過身體上的“搖擺舞”來告訴彼此哪裏可以找到食物、水或巢穴等資源。這種舞蹈向蜜蜂的巢友傳達方向、距離和資源的質量。
從本質上講，舞蹈演員為新兵指出正確的方向，並告訴他們要走多遠，方法是以搖擺跑為中心，以8字形重複盤旋，蜜蜂在前進時會搖擺腹部。舞者被潛在的新成員追逐，蜜蜂緊緊跟隨舞者，學習去哪裏找到交流的資源。
更長的搖擺距離傳達更遠的距離，搖擺角度傳達方向。為了獲得更高質量的資源，如更甜的花蜜，舞者重複搖擺跑更多次，每次搖擺跑後跑得更快。
犯錯誤
這種舞蹈很難創作。舞者不僅在奔跑——每秒跑完一個身長——同時努力保持正確的搖擺角度和持續時間。它通常也是完全黑暗的，在一群擁擠的蜜蜂中，在不規則的表麵上。
因此，蜜蜂可能會犯三種不同類型的錯誤:指向錯誤的方向，發出錯誤的距離信號，或者在表演8字形舞蹈模式時犯更多的錯誤——研究人員稱之為無序錯誤。前兩個錯誤使得新兵更難找到正在交流的位置。無序錯誤可能會使新兵更難跟上舞蹈演員。

搖擺舞者給出指示，跟隨者學習在哪裏可以找到指示的資源。Credit: Dong Shihao, CC BY-ND
科學家們知道，所有蜜蜂種類的蜜蜂隻有在變老時才開始覓食和跳舞，而且在它們第一次嚐試跳舞之前，它們也會跟隨有經驗的舞者。他們會向有經驗的老師學習嗎？
一項“被禁止的”蜜蜂實驗
因此，我和我的同事創造了孤立的實驗蜂群，這些蜂群在自己跳舞之前無法觀察到其他的搖擺舞。就像希羅多德描述的古代實驗一樣，這些蜜蜂無法觀察到舞蹈語言，因為它們都是同齡人，沒有更年長、更有經驗的蜜蜂跟隨。相比之下，我們的對照組包含所有年齡的蜜蜂，所以年輕的蜜蜂可以跟隨年長的，有經驗的舞者。
我們記錄了生活在具有兩種種群年齡特征的蜂群中的蜜蜂的第一次舞蹈。不能跟隨經驗豐富的蜜蜂的舞蹈的蜜蜂產生的舞蹈比控製新手蜜蜂的舞蹈有明顯更多的方向、距離和無序錯誤。
之後，當這些蜜蜂是經驗豐富的覓食者時，我們又對它們進行了測試。缺少老師的蜜蜂現在產生的方向錯誤和混亂錯誤明顯減少，這可能是因為它們有更多的練習，或者通過最終跟隨其他舞者而學習。來自蜂群的老工蜂和老師的舞蹈仍然和他們第一次跳舞時一樣好。
這一發現告訴我們，蜜蜂天生就知道如何跳舞，但是它們可以通過跟隨有經驗的蜜蜂學習如何跳得更好。這是昆蟲複雜的社會交流學習的第一個已知例子，也是動物文化的一種形式。
舞蹈方言是關於距離的
早期缺少舞蹈老師的蜜蜂仍然是一個謎。他們永遠無法糾正他們的距離誤差。他們繼續超調，傳遞比正常情況下更遠的距離。那麽，為什麽科學家對此感興趣呢？答案可能在於遠程通信如何適應當地條件。
在不同的環境中，食物的分配會有很大的不同。結果，不同的蜜蜂物種進化出了不同的“舞蹈方言”，被描述為到食物源的距離和相應的搖擺舞蹈持續時間之間的關係。
有趣的是，這些方言各不相同，甚至在同一個蜜蜂物種中也是如此。研究人員懷疑這種變異的存在是因為群體，即使是同一物種，可以生活在非常不同的環境中。

蜜蜂在跳舞時必須穿越複雜的地形。Credit: Dong Shihao, CC BY-ND
如果學習語言是應對不同環境的一種方式，那麽也許每個蜂群都應該有一種適合其所在地的距離方言，並從有經驗的蜜蜂傳給新手。如果是這樣的話，我們那些沒有老師的蜜蜂個體可能永遠也不會糾正它們的距離錯誤，因為它們自己學會了一種不同的距離方言。
通常，這種方言是從有經驗的蜜蜂那裏學來的，但是如果它們的環境條件改變或者如果蜂群湧向一個新的地方，這種方言可能會在一代之內發生變化。
此外，每個蜂群都有一個“舞池”，或者蜜蜂跳舞的空間，有複雜的地形，隨著時間的推移或跟隨年長舞者的腳步，舞者可以學會更好地導航。
這些想法仍有待檢驗，但為未來探索老蜜蜂和小蜜蜂之間文化傳播的實驗提供了基礎。我們相信這項研究和未來的研究將擴大我們對動物社會集體知識和語言學習的理解。