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粒子模拟实验证实蜂团集体行为

个体对外界压力响应使物理交互实现长距离传递
2018-10-10 11:16:42
来源:科技日报 作者:张梦然 评论:0
导语:据英国《自然·物理学》杂志近日在线发表的一项物理学研究,美国科学家根据粒子模拟实验认为,蜂团的适应方式是通过蜜蜂个体分别对外界压力作出响应的方式,使物理交互实现长距离信号传递。
  据英国《自然·物理学》杂志近日在线发表的一项物理学研究,美国科学家根据粒子模拟实验认为,蜂团的适应方式是通过蜜蜂个体分别对外界压力作出响应的方式,使物理交互实现长距离信号传递。而同时,处于静止状态的蜂团一旦受到物理干扰,蜂团中的蜜蜂会改变蜂团形状,个体则会做出一些牺牲。

  众所周知,蜜蜂会表现出各种集体行为,这些行为以群体利益为先,而不是以个体利益为重。欧洲蜜蜂(Apis mellifera Linnaeus)通过分蜂形成新的蜂群。分蜂时,蜂王会率领工蜂离开原先的蜂巢,另建一个新蜂巢。在侦查蜂寻找合适筑巢地点的同时,剩下的蜂团会聚集在附近的树上,通常保持一个倒锥形。蜂团的倒锥形状和密度都会随环境的变化而改变,以便蜂团在经历高温、下雨、刮风和捕食的情况下都能维持这种紧密的超个体。

  为了研究蜂团如何应对干扰,美国哈佛大学研究人员奥力特·佩莱格及同事将锥形蜂团附在一块板的背面,并以不同振幅、频率和时长对板进行晃动。他们发现,水平晃动时,蜂团会自组织成较扁平的结构,这种结构比原先锥形结构的机械稳定性更高。

  研究人员通过基于粒子的模拟证实,蜂团的适应方式是通过蜜蜂个体分别对外界压力作出响应来实现。蜜蜂个体会朝着压力较大的方向移动,以使整个群体的稳定性最大化。通过这种方式,蜜蜂之间的物理交互就能实现长距离信号传递,这种信号传递对蜜蜂的集体智慧很关键。

  这一发现补充了一种传统观点,即认为蜜蜂的集体行为来自于由局部化学信息素传递而产生的交互作用,而这种化学信息素极少有长距离传递效应。

(责任编辑:韩梦晨)

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