蜜蜂展现出一种令人惊讶的聪明策略,能在狭窄空间中飞行
蜜蜂穿越狭窄的7.5毫米高孔的特写画面。图片来源:新南威尔士堪培拉分校。
(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻(穆罕默德·图欣):在拥挤环境中穿行的蜜蜂不会随便挑选它们看到的最大开口。新南威尔士大学堪培拉分校的研究人员的实验显示,昆虫会根据相对大小比较空隙,遵循被称为韦伯定律的原理。研究结果表明,蜜蜂会根据碰撞风险动态调整它们判断开口的程度,在飞行过程中平衡安全与能源效率。
蜜蜂穿梭在茂密植被中看似轻松,但每一瞬间的转身都涉及出人意料的复杂决策。面对多个开口,昆虫必须迅速判断哪条路径最安全,同时避免浪费能量或撞上障碍物。
堪培拉新南威尔士大学的研究人员希望准确了解蜜蜂是如何做出这些决定的。他们发表在《生物学快报》上的研究发现,蜜蜂高度依赖于相互比较开口,而非单独评估每个空隙。
这些结果让我们更清楚地看到了大脑极小的昆虫如何如此有效地在具有挑战性的环境中导航。
测试蜜蜂如何判断开局
这项研究的灵感来自一个简单的问题:当蜜蜂在杂乱空间中遇到多条可能的路线时,它们如何决定选择哪一条?
据资深作者斯里达尔·拉维介绍,蜜蜂在觅食时经常穿梭于茂密的灌木、树枝和狭窄空间。然而,科学家们对昆虫如何视觉评估这些通路仍然知之甚少。
研究人员特别想知道蜜蜂是根据实际大小选择空隙,还是通过与附近的替代品进行比较。这一观点与韦伯定律有关,该定律表明动物往往以相对而非绝对的方式感知差异。
此前的研究暗示,蜜蜂在其他情境下对相对比较反应强烈。团队希望了解在高速飞行导航中是否适用同样的规则。
隧道实验内部
为了验证这一想法,研究人员建造了一条隧道,让蜜蜂可以自由飞向糖溶液奖励。
昆虫熟悉了设置后,团队在隧道内设置了一个包含两个矩形开口的屏障。两个缝隙宽度相同,但高度不同。
通过仔细改变开口的绝对大小和它们之间的相对差异,研究人员观察了蜜蜂在不同条件下的反应。
这种设置不仅让团队能够观察蜜蜂偏好的开口方式,还能观察它们对可用路线之间细微差别的敏感度。
当风险增加时,蜜蜂变得更加谨慎
实验显示,蜜蜂确实会根据相对大小差异进行比较。但他们的行为也取决于整体风险水平。
当两个孔都很小且碰撞危险更高时,昆虫似乎会更仔细地评估各种选项。随着开口间的差距变大,蜜蜂的偏好也变得更加清晰和可预测。
然而,当两个缝隙都足够大,可以安全通过时,行为发生了变化。
在这些风险较低的情况下,蜜蜂不再表现出强烈的偏好。他们的选择变得更接近随机,表明他们减少了分析选项的精力,因为不再需要仔细比较。
研究人员表示,这种行为体现了一种灵活的策略,旨在节能的同时保持安全导航。
小脑子,高效决策
研究发现中最引人注目的一点是,这种适应性行为源自神经系统极小的动物。
它们似乎没有每次飞行都进行详细的视觉对比,而是采用高效的捷径。只有当环境变得更危险时,他们才会投入更多的感知努力。
基于风险动态扩展决策的能力令研究人员印象深刻。
虽然从人类角度看这一策略似乎直观,但在拥有小眼睛和微小大脑的昆虫身上观察到这一策略,有助于理解紧密生物系统如何产生复杂的行为。
该研究还为昆虫在复杂环境中的感知、学习和运动提供了更广泛的理论。
研究人员下一步想研究的目标
团队现在计划研究经验如何随着时间影响蜜蜂的飞行行为。
一个关注点是蜜蜂在反复暴露于恶劣环境中后是否会提升导航能力。研究人员还希望确定昆虫在狭窄空间中移动的具体视觉线索。
另一项最近完成的实验探讨了蜜蜂是否会被视觉错觉欺骗,从而使开口看起来比实际更大或更小。
据拉维称,这些结果尤其引人注目,尽管这些发现尚未发表。
为什么这很重要
了解蜜蜂的导航能力远超昆虫生物学。
研究表明,高效的决策并不总是需要庞大的计算能力。蜜蜂似乎能够通过精简的视觉策略在现实环境中极为有效地平衡风险、感知和能量消耗。
这些洞见最终可能帮助研究人员设计更智能的机器人系统或更高效的人工智能模型,能够穿越拥挤或不可预测的空间。
与此同时,这些发现加深了科学家对自然界最熟练飞行者之一的理解。即使经过数十年的蜜蜂研究,蜜蜂依然展现出意想不到的复杂方式与周围世界互动。
研究详情
Timothy R. Jakobi 等人,穿针线:空间约束增强蜜蜂视觉敏感性,《生物学快报》(2026)。DOI:10.1098/rsbl.2025.0849。












