无脊椎动物在导航过程中是否利用“认知地图”来导航

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早在1948年，当心理学家爱德华·托尔曼观察迷宫中小鼠的前进方式时，他就发现小鼠可以学习如何判断路径，并提出了“认知地图”的概念。然后，经过动物行为学、神经生理学和光遗传学的发展，最终确定高等脊椎动物在导航过程中确实会使用“认知地图”进行导航。然而，在过去的40年里，一些科学家一直质疑无脊椎动物在导航过程中是否使用“认知地图”进行导航。

近日，中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态重点实验室副研究员王正伟和德国柏林自由大学教授Randolf 美国罗格斯大学的Menzel团队和Charesel教授 Gallistel合作开展了一项研究，从蜜蜂的舞蹈交流机制中找到了无脊椎动物具有“认知地图”的新证据。在美国国家科学院杂志上发表了相关成果。

卡尔·冯弗里希，1973年诺贝尔奖得主，发现蜜蜂通过舞蹈招募更多的同伴出去寻找新的食物来源或巢穴。因此，很明显，舞蹈蜜蜂是食物来源信息的传递者和跟随蜜蜂是围绕舞蹈学习获取食物来源信息的接收者。舞蹈可以传递方向和距离信息。

“然而，跟随蜜蜂学习舞蹈蜜蜂传递的信息是否只是获取方向和距离信息来引导它们出巢，找到指示的食物来源？”

带着这个问题，王正伟和他的合作伙伴标记了跟随蜜蜂，并将它们带到不同的释放点进行跟踪，并通过提取和分析跟随蜜蜂的飞行轨迹。他们发现，在没有访问食物来源的经验的情况下，跟随蜜蜂并没有通过获取舞蹈蜜蜂传递的信息导航到舞蹈指示的方向和距离，而是获得了指向食物来源真实位置的搜索飞行和导航结果。

“因此，我们认为，在从“舞蹈语言”中提取方向和距离信息的同时，上述信息可以与蜂巢周围空间环境的位置信息叠加，从而获得食物源的真实位置，并指示导航过程。” 王正伟说，这项研究反映出无脊椎动物具有较强的认知水平，并为证明无脊椎动物具有‘认知地图’增加了新的证据。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2213068120