蜜蜂的民主

每天看本书,今天了解的书是《蜜蜂的民主》,作者托马斯·西利,康奈尔大学神经生物学和生物行为教授,主要以蜜蜂为研究对象,通过蜜蜂集体做出决定的过程研究生物群体智能。他于2001年获得洪堡生物学奖。本书主要讲蜜蜂是怎么在民主和集中之间,找到平衡点的。下面分为三个部分来解读。

第一部分:蜜蜂小传。

说到形容蜜蜂,大家一般都想到是勤劳,但作者觉得用紧迫感更合适,蜜蜂是一种很有紧迫感的动物,根本的原因和蜜蜂的食物来源有关。蜜蜂唯一的食物来源就是花上的花粉。

花是有花期的,一般春夏两季开花,秋天比较少,而冬天几乎就没有。蜜蜂又只吃花粉,所以蜜蜂就必须在有花儿的时间里,存储好足够的蜂蜜,扛过冬天。这就是为什么,蜜蜂给我们很勤劳的感觉,因为它必须抓紧植物的花期,赶紧采蜜。在这么紧张的时间里,蜜蜂种群还有一件大事要办,那就是分家。这也是蜜蜂扩大种群的一种方式。

分家是一个非常复杂的工程,涉及到粮食储备,怎么选址、怎么搬迁,怎么选择新蜂后等等问题。而且,它还必须在冬天之前完成。可以说,这个过程决定整个蜂群的生死。

第二部分:林道尔的研究。

对蜜蜂研究做出突出贡献的,是一位叫林道尔的德国人。1951年,林道尔在野外采集到一只奇怪的蜜蜂,这是一只工蜂,但它身上一点花粉都没有,反而全是灰尘。我们前面说了,每只蜜蜂,都必须抓紧时间采蜜,你不采蜜,这是怎么回事呢?林道尔就想,有没有可能这只脏蜜蜂是在执行某种特殊任务呢?后来,林道尔就发现,这种脏蜜蜂还不是一只两只,有很多蜜蜂出门的任务就是钻到各种犄角旮旯,什么树洞啊,什么建筑物缝隙里啊,钻完之后也不干什么,就飞走了。林道尔就提出一个大胆的猜想,这些蜜蜂很可能是蜜蜂搬家前,派出的侦查蜂。

当时人类的生物学家,只知道蜜蜂的分家行为是一个非常复杂的行为,但是,中间的所有细节,人类所有的认知都是空白的。林道尔就打算破解这个难题。

通过研究发现,刚才那只脏脏的蜜蜂,就是派出去寻找新巢穴地址的。

接下来,林道尔仔细观察了蜜蜂分家的行为,他发现了几个事实。

比如说现在有一个5万只的蜂群,第一个动作就是把其中的1/3直接赶走。那被赶到哪去呢?答案是随便赶到哪儿都行,总之就是一个临时的地方。

然后蜂群会派出侦查蜂,尽快确定落脚地。侦查蜂的数量大概只相当于整体蜂群的3%-6%左右,如果是1.5万的蜂群,那侦查蜂大概也就500只。这500只侦查蜂一旦被选中,它们就不采蜜了,马上出去找新巢穴地址。

这500只侦查蜂,不仅仅是侦查员,同时它们也是裁判员。也就是找新地址这个事情,这500只蜜蜂就可以决定。但是,这500只侦查蜂的内部,又是怎么选择新地址呢?这个问题,对于1950年代的林道尔来说,他没办法深入研究了。根本原因是,林道尔找不到一种不影响蜜蜂行为的方式来给每只蜜蜂做标记。1955年,林道尔把自己的研究结果整理成一本62页的研究记录,传到了托马斯·西利的美国生物学家手里,也正是这本书的作者。


第三部分:西利教授的研究。

托马斯·西利,他出生在1952年,从小就非常喜欢蜜蜂。为了让研究结果可信,西利教授选择了一个非常严谨的研究方法。他选择了阿普尔多尔的海岛研究蜜蜂,原因很简单,这个岛上没有任何一只原生蜜蜂,所以他放多少只蜜蜂就是多少只。同时,岛上也没有任何一颗高大的树木,所以也没有树洞,等于说,这个岛上根本没有适合蜜蜂安家的天然地址。蜜蜂只能住进西利教授给它们特意建造的木头蜂箱里。用科学语言来说,西利教授营造了一个非常可控的实验环境,让实验数据变得非常可信。人类的科技也帮了西利教授的忙,现在,他已经可以在蜜蜂身上安装微型号牌。

经过了22年的反复研究,托马斯·西利终于在1996年,弄清了这500只蜜蜂的具体行为。他们使用了一种比较罕见的民主表决制,是任何一个人类政体都没有使用过的。

首先,500只侦查蜂,是分批次出动的。比如在第一天,出动100只,等待它们的是A、B、C三个人造蜂巢,有2个有明显缺陷,有1个满分。每只侦查蜂只要遇到一个自己认为还不错,能凑合用的蜂巢,它就马上返航,哪怕它遇到的是这三个人造巢穴里最差的那个,这只侦查蜂也返航。回到蜂群之后,它就跳一段著名的蜜蜂八字舞给剩下的400只还没出发的侦查蜂看。这段舞蹈包括两个信息,一个是自己发现的巢穴的具体位置,第二个是自己对巢穴的推荐程度。第一天的舞蹈跳完之后,在理论上会出现这样的局面,100只侦查蜂根据随机概率,会分成自然的三拨,数量差不多,分别推荐三个巢穴,唯一不同的是它们的推荐程度。所有这些信息,剩下的还没出发的400只侦查蜂都看在眼里。这轮舞跳完之后,这100只侦查蜂,就退出游戏,再也不飞了,也不参与表决了。

第二天,从剩下400只没飞的侦查蜂里,再起飞100只。怎么飞?大部分飞向那个被强烈推荐的巢穴,也有一部分会飞向剩下两个被一般推荐的巢穴。同时,还会留下一小部分,去继续探索新地址。

第二天傍晚,这100只再飞回来,给剩下的300只跳舞。这个时候,比例就不是那么平均的了。好巢穴的优势露出来了,第二天结束,这100只蜜蜂又退出游戏。

第三天,再起飞100只,绝大部分飞向前两天的最受推崇的巢穴,同时分流一些给那两个。

第四天,再起飞100只,有可能,这次表决就出结果了。那就直接做出决定。

那有没有可能表决失败呢?有,在1950年,林道尔记录了一次失败的分家。是在一个阳台上发现的。阳台蜂群很纠结,因为有两个巢穴得票高度一致。在这500只侦查蜂都用完之后,还是没有投出一个绝对的优胜者。所以几万只的蜂群就分裂成了两群,开始朝不同的方向飞去,一群带着蜂后,一群连蜂后都没有,也敢飞。飞到一半,发现对方没跟上,两边都折返了,在空中乱哄哄地形成一团。这时候,发生了一个可怕的事情,蜂后在这个过程里被弄丢了,两个蜂群一下变得群龙无首。最后,阳台蜂群原地解散了。你知道这意味着什么吗?蜜蜂是不能独立生活的,这些蜜蜂都得死。

所以,这也折射出一个道理,达不成共识的民主,有时反而会付出高昂的代价。

至此,蜜蜂分家过程中关于选址问题的民主表决之谜,就被林道尔和西利教授合力破解了。

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