近期研究表明,熊蜂(Bombus terrestris)是膜翅目昆虫,社会性强。近年研究揭示它们具有多种复杂行为:(1)熊蜂能够拉动绳子获取糖水(虽有人认为是联想学习而非真正工具使用);(2)能区分不同数量的点;(3)经过训练能区分不同的人脸;(4)能同步于节拍器频率;(5)无奖励情况下自发滚动小球,类似玩耍行为。然而,科学家们一直未能证明它们能达到认知表现的最高峰之一:自发解决问题的能力。
联想学习(经典/操作性条件反射)需要反复试错和强化。而自发问题解决(insight/spontaneous problem-solving)指个体在没有直接经验或训练的情况下,突然理解问题结构并产生新颖解决方案。例如类人猿使用棍子够香蕉。
在一项新的研究中,研究人员发现熊蜂在没有被演示过“用球垫高够花朵”的情况下,仅凭之前对球和花朵的独立经验(玩球和采蜜),就能在两者同时出现时自发组合使用——这接近“顿悟”行为。这是首次证明它们能够自发(无需示范或奖励训练)解决一个全新的物体操作问题,这通常被认为是更高阶的认知能力。
具体而言,他们设置两组熊蜂:实验组和对照组。在实验组中,熊蜂先分别接触球(自由滚动玩耍)和蓝色圆环花朵(有糖水奖励)。之后将球放在地面,花朵悬挂在天花板下(正常高度熊蜂无法直接够到)。熊蜂需要将球移动到花朵正下方,然后爬到球上才能接触到花朵。
在对照组中,当熊蜂开始移动球后,花朵被遮挡(移出视线),直至球被推到指定位置才重新出现。熊蜂依然成功完成任务,说明它们不是依赖实时视觉反馈(“看到花朵接近”),而是依赖记忆中的目标位置,证明行为是目标导向的。
综上所述,这项研究将熊蜂的认知能力推向一个新的高度:自发问题解决。通过巧妙设计的“搬球够花”实验,他们证明熊蜂能够将之前玩耍和觅食的独立经验整合,在无需实时反馈的情况下,目标导向地使用工具。这一发现不仅改写了昆虫认知的教科书,也对人工智能、机器人学和教育学产生了潜在影响。未来科学家们可以期待更多关于“微小大脑如何实现复杂思维”的揭示,或许昆虫会成为人们理解通用智能的新模型。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Akshaye A. Bhambore et al, Spontaneous problem-solving in bumble bees, Science (2026). DOI: 10.1126/science.ady1618.