带有雷达跟踪器的蜜蜂 credit: S. Wolf

看来“模范员工奖”真的应该颁发给勤劳的小蜜蜂。新的研究发现，蜜蜂即使在生病状态下仍然会精确导航持续工作，而这恰说明了，高效的搜索的技能很可能蜜蜂生来就会,而非通过学习获得。

 

新的研究发现，高效搜查地形是蜜蜂先天就具备的能力。因此即使是在生病的状态下，蜜蜂也会持续工作，为蜂巢贡献力量。

 

研究者运用雷达技术，首次发现蜜蜂在患有传染病或者受到病毒感染的情况下，仍然可以保持敏捷，并且可以对周边环境进行搜查和响应。

 

蜜蜂会不辞辛劳地在相距几百甚至上千米的花丛与蜂巢之间往返。它们卓越的导航技能依赖于环境中明显的地标，例如树和房屋这些能够有效地在定向飞行中用来定位和记忆的物体。

 

研究者在蜜蜂的身上安装了一个雷达收发机，它是一个比花蜜和花粉都要轻得多的微小偶极子天线。通过接收来自收发机的雷达信号，研究者可以追踪每只蜜蜂的状况，了解它们飞行过的地点和飞行的方式。

 

文章的共同作者、艾西特大学教授 Juliet Osborne 说：“我们运用谐波雷达系统追踪蜜蜂的飞行。蜜蜂身上安装的轻量天线不会影响它们飞行的速度以及它们采集花蜜的量。这也是目前唯一可以收集到蜜蜂飞行轨迹详细数据的方法。”

 

蜜蜂和人类一样也会有生病的时候，带病四处飞行本应是一件极具挑战性的事情。但是在这个研究中人们发现即使是在病情很严重的情况下，蜜蜂仍然可以很准确地以一种被称作 Lévy（列维）飞行模式搜索周围的环境。

 

列维搜索模式是动物世界中，包括早期人类狩猎采集生活中，存在的一种自然数学模式，它用以描述一些特定的运动，例如围捕猎物和搜寻配偶。这种模式下，大量短距离的运动中穿插着一些长距离的运动，可以让动物有效地进行大面积范围搜索。

 

随机游走与Lévy飞行模式轨迹
 

本论文中研究者选用六组不同程度感染了病毒和类真菌疾病的蜜蜂进行实验，观察记录了蜜蜂78小时的飞行行为。相关研究已发表于 Scientific Reports。

 

研究者发现生病的蜜蜂不会像健康蜜蜂飞的一样远或一样持久，但是它们始终用同一方式坚持搜寻，所以这种行为可能是蜜蜂天生就具备的。

 

伦敦大学玛丽皇后学院生物化学科学学院教授、本研究的第一作者 Stephan Wolf 说：“我们观察到蜜蜂有异常稳健的搜寻能力，提示这种能力可能是蜜蜂先天具有而非后天学习得来的。这也让蜜蜂可以经受住致病菌的侵扰以及其他可能的压力源干扰，持续进行觅食等活动，为集体做贡献。”

 

这项研究可以帮助人们更好地理解影响动物(例如生态中的关键物种——传粉蜜蜂)和环境之间互动的不利因素，并且为最终减轻这些不利因素提供了新的方法。

 

【题目】 Optimalsearch patterns in honeybee orientation flights are robust against emerginginfectious diseases

【作者】 StephanWolf, Elizabeth Nicholls, Andrew M. Reynolds, Patricia Wells, Ka S. Lim, RobertJ. Paxton & Juliet L. Osborne

【刊期】 Scientific Reports 6, Article number: 32612

【日期】 Published 12 Sep 2016

【doi】 10.1038/srep32612

【摘要】 Lévy flights are scale-free (fractal) search patterns found in awide range of animals. They can be an advantageous strategy promoting highencounter rates with rare cues that may indicate prey items, mating partners ornavigational landmarks. The robustness of this behavioural strategy toubiquitous threats to animal performance, such as pathogens, remains poorlyunderstood. Using honeybees radar-tracked during their orientation flights in anovel landscape, we assess for the first time how two emerging infectiousdiseases (Nosema sp. and the Varroa-associated Deformed wing virus(DWV)) affect bees’ behavioural performance and search strategy. Nosema infection, unlike DWV, affectedthe spatial scale of orientation flights, causing significantly shorter andmore compact flights. However, in stark contrast to disease-dependent temporalfractals, we find the same prevalence of optimal Lévy flight characteristics (μ≈2) in both healthy and infected bees. We discuss the ecological andevolutionary implications of these surprising insights, arguing that Lévysearch patterns are an emergent property of fundamental characteristics ofneuronal and sensory components of the decision-making process, making themrobust against diverse physiological effects of pathogen infection and possiblyother stressors.