编译:高杰
一只蜜蜂从蜂巢出发,
飞向120米外的蜜源,
它会怎么飞?
是直线冲刺,还是随风飘荡?

德国弗莱堡大学的研究团队借助多旋翼无人机追踪系统,首次在真实农业景观中获得了蜜蜂三维飞行轨迹的高分辨率数据,发现了一个令人惊讶的事实:每只蜜蜂都走着自己独一无二的“专属航线”,而且精度高得惊人。相关成果日前在《当代生物学》上发表。

还原蜜蜂三维飞行全貌
长期以来,科研人员难以捕捉蜜蜂在自然环境下高分辨率的飞行轨迹。为突破技术壁垒,研究团队自主研发了“快速锁定追踪”(Fast Lock-On,FLO)系统:在蜜蜂体表粘贴微型反光标记,由无人机搭载机载计算机实时分析反射光,可在毫秒级锁定并追踪飞行中的蜜蜂。
“我们的追踪系统首次实现了在自然环境中记录蜜蜂高分辨率三维飞行路径,”研究团队负责人Andrew Straw教授解释道。
实验在德国凯泽施图尔农业区进行,蜂巢与饲喂器相距约120米,中间有大树和树篱阻隔,无法直线通行,旁边还有一片约2米高的玉米田,形成层次丰富的自然实验场景。研究共完整记录了255次飞行轨迹(92次去程、163次返程),覆盖26只工蜂,数据样本充足,贴合自然生存状态。

每只蜜蜂都有专属飞行轨迹
研究最核心的发现是,打破了“蜜蜂随机觅食飞行”的固有认知:每一只蜜蜂都拥有独一无二、高度固定的通勤航线,往返蜂巢与蜜源的飞行路径几乎完全重合,精度远超预期。
在26只蜜蜂中,9只往返始终走同一条路线;13只至少有一次往返路线不同;8只在去程中交替使用不同路线,但这种切换没有规律。研究者推测,去程变化可能源于蜜蜂使用路径整合策略,只要到达目标,具体绕树轨迹并不重要。
然而,聚焦同一只蜜蜂的同一条路线时,多次飞行轨迹展现出惊人的一致性。蜜蜂每次飞行约138米,耗时约25秒,速度约5.5–6米/秒。
“我们在飞行路径中发现了极高的精度。个体蜜蜂在多次飞行中几乎完全重复各自的路线,”Straw强调,“它们常常只偏离之前路径几十厘米。”

研究者将路线按1米间隔切成垂直剖面分析发现:精度最高的区域在大树附近,交点平均偏离中位数仅0.5米;而在视觉单调的玉米田上方,误差明显增大,去程在第109个剖面达到峰值,返程起始阶段误差急剧上升。
“我们的结果表明,视觉地标有助于蜜蜂导航并提高其飞行路径的精度,”Straw解释道,“相反,在视觉单调的环境中,蜜蜂的不确定性会增加。”
更有趣的是,不同蜜蜂的导航策略也存在差异:有的先直飞蜂巢再绕树规避,有的则直接穿梭树篱空隙通行,个体行为特征十分鲜明。“你几乎可以说每只蜜蜂都有自己的个性。”Straw说。
导航能力远超“摇摆舞”传递的信息
蜜蜂的摇摆舞是蜂群内部经典的交流方式,负责向同伴传递蜜源的方位与距离。但本次研究发现,蜜蜂实际飞行的导航精度,要远高于摇摆舞所呈现出的信息精度。
“此前研究已知,对于约100米外的食物源,摇摆舞传递的方向信息偏差约30°。”Straw解释道。
新研究表明,摇摆舞中的这种不精确并非导航能力差的结果。相反,“我们的研究表明,个体蜜蜂在前往熟悉目的地时导航要精确得多。即使在飞行路径偏差最大的区域,它们偏离各自路线的角度也仅约3.30°(标准差1.79°)。这些结果使我们得出结论,个体动物的空间定向精度,远高于其舞蹈沟通所显示的。”Straw说。

这项基于无人机追踪的创新研究,不仅让我们窥见了微小昆虫的极致生存智慧——靠视觉地标校准航线,在复杂景观中走出属于自己的精准路径,也为动物行为学、仿生导航技术研究提供了全新思路。未来,这项技术还有望帮助我们理解蜜蜂如何在日益碎片化的农业景观中找到回家的路,为传粉昆虫保护提供科学依据。
看似平凡的蜜蜂飞行,藏着大自然精妙的生存法则,仍待我们持续探索。
数据图及参考来源:
https://cell.com/current-biology/retrieve/pii/S0960982226000849?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982226000849%3Fshowall%3Dtrue
除已标注来源外,本文封面图及文内图片均来自包图网(获授权使用),转载可能引起版权纠纷。