奥地利动物学家卡尔·冯·符利士(1886~1982年)关于蜜蜂行为的研究早已成为科学史上的一段佳话,其研究结论生动地证明了昆虫世界的神奇沟通法则。卡尔·冯·符利士出生在维也纳的一个贵族家庭,小时候他常常站在田野中观察蜜蜂,长时间呆呆地凝望着蜂箱附近上下飞舞的蜂群。在他的眼里,蜜蜂的飞行并非毫无秩序可言,而是一种有节律的“舞蹈”。符利士1910年获得慕尼黑大学哲学博士学位,此后在多所大学任教,并在慕尼黑大学建立了动物研究所。他研究过很多动物的信息沟通方式,如他通过实验观察,证明鱼类具有辨别颜色和亮度的能力,而且辨别声音的能力超过人类,成为研究鱼类色觉和听觉功能的先驱。
卡尔·冯·符利士关于蜜蜂行为的研究,在20世纪20年代以后取得了一系列成果。他首先发现了蜜蜂用“圆圈舞”和“摆尾舞”传递食物信息的秘密:在蜜蜂的种群生活中,工蜂任务繁重,每天要担负起筑巢、采粉、酿蜜、育儿等多项工作;每天上午,当太阳升起与地平线呈30度夹角时,工蜂便飞出去侦察蜜源,回来后将花蜜吐在蜂巢里,然后用特有的“舞蹈语言”向同伴报告花蜜的方位、距离和数量。研究发现,工蜂用舞蹈显示出太阳与蜂巢以及蜜源与蜂巢两条直线的夹角,这个夹角指示飞行方向;而工蜂转圈的频率和腹部抖动的节奏表示到达蜜源地的困难程度。后来,他还发现蜜蜂能感知偏振光,并能利用太阳的位置和地磁场等确定空间方位;蜜蜂能感知声波和其他波动,并利用这些波动来传递有关信息。他出版了许多相关研究著作,还常年担任“蜜蜂研究协会”的主席,是享誉一时的科学家,获得了1973年诺贝尔生理学及医学奖。他的一句名言是:“如果你能保持童心,细心地从事观察研究,并且健康长寿,那么,你就有可能获得诺贝尔奖。”
大量的动物学研究证明,在千百万年的生物进化过程中,蜜蜂在自然选择的基础上积累了许多不同凡响的生物本能行为。科学家形容蜜蜂是“数学天才”,一群蜜蜂飞出蜂巢采蜜,表面上看起来杂乱无章、毫无秩序,但实际上蜜蜂对工作的安排相当精准,飞出去采蜜的工蜂数量恰当,刚好都能吃饱,顺利回巢酿蜜。不仅如此,蜜蜂还认识“地标”,它们会根据地面标志物及其顺序判断位置和方向;它们从出发到归巢都有严格的时间调度,一个数万只蜜蜂的群体,外出归来总是分批次进行,以避免拥挤和踩踏。
此外,蜂巢的建造也令人叹为观止。工蜂建造的蜂巢是一个标准的六角柱状体,一端是六角形开口,另一端是封闭的八角棱锥体的底。这个底由3个相同的菱形面组成。蜂巢结构严密、排列整齐,成千上万个连在一起,横看成行、竖看成排,房孔一般大,房壁一样厚,就像是工业模具冲压出来的一样,其设计和建造之精巧令人惊讶。达尔文曾说,凡曾见过蜜蜂巢房的,除非是感觉迟钝的人,莫不惊叹其结构的精巧与实用。马克思也评价说,在蜂房的建筑上,蜜蜂的本事还使许多以建筑为业的人惭愧。数学家们则感慨,蜜蜂解决了一个深奥的数学问题,它们用最适当的形式,耗费最少量的可贵的蜂蜡,造出容蜜量最大的巢房。
正如雕塑家罗丹所言,这世界不是缺少美,而是缺少发现美的眼睛。动物世界的信息传播现象是丰富多彩的,通过仔细观察,总能发现其中的神奇与精彩。1996年,法国导演雅克·贝汉的纪录片《微观世界》一经推出,便产生了巨大的社会反响。这是一部使用显微技术拍摄的影片,关注的是昆虫世界里的芸芸众生。在显微摄影的帮助下,平日被人忽略甚至是厌恶的虫子们成为主角,原来这些可爱的虫虫也是五官清秀、身姿婀娜的小精灵。它们不仅充满了生活的情趣,而且时刻绽放出生命的光彩:小甲虫很爱美,每天都精心梳理自己的触角,像小姑娘梳理长发一样;夜幕下螳螂的身影纤巧绰约,宛如仙子;毛毛虫其实长得很可爱,性格也很活泼;蜗牛之间有着细腻的沟通,它们的爱情像史诗般热烈、庄严。《微观世界》启发人们去理解和尊重每一个生命,哪怕它是一只小小的虫子。影片中那些珍贵的镜头,生动地展现了昆虫世界的沟通场景。2001年,法国电影恺撒奖“最佳新锐导演奖”授予了满头华发的雅克·贝汉,以表彰他在纪录片领域的杰出贡献。雅克·贝汉的代表作是三部优秀的纪录片,即“天·地·人”三部曲——《微观世界》、《喜马拉雅》和《迁徙的鸟》。2004年1月,《迁徙的鸟》作为我国首次引进的数字纪录电影,在国内各地公开放映,得到了观众的喜爱。这部影片的摄制耗时四年,600多位工作人员参加拍摄,外景地遍及全球50多个国家和地区,胶片长度达460多公里。影片记录了鸟儿长途跋涉上万公里,在地球家园往来迁徙的壮阔旅程,生动地记录了从小鸟出壳、学会飞翔到万里迁徙的艰辛生命历程。
在动物世界里,成员彼此发送信号的手段各不相同,人类通过细致的观察,能够粗略读懂动物想要传递的信息。
大量的研究证明,很多动物用尾巴来传递信号。狗遇到自己的同类,会摇摇尾巴,表示欢迎或亲近;如果垂下尾巴,则表示危险;尾巴一动也不动,则是表示不安。狼群的首领尾巴上翘,尾尖稍卷,是显示自己有权有势;狼受到惊吓,或表示谦卑时,就会夹起尾巴。鹿和狍子在逃窜时总要把尾巴翘起,露出臀部的白色,好像挂上了一面醒目的白旗,这是为了便于在奔跑中互相联络,不致迷失方向,同时通知同伴赶快逃跑。有一种鹿,它的尾巴所表达的语言更加丰富:平安无事时,尾巴垂下不动;当它把尾巴半抬起来的时候,表示正处于警戒状态;如果发现危险,尾巴便完全竖直。野猪在平静的时候,尾巴总是转来转去,或者下垂着;一旦发现危险便立即扬起尾巴,其他野猪见了,就马上警觉起来。美洲叉角羚发现有危险时,臀部的一大片白毛会竖立起来,像个蓬松的大白球,十分显眼。远处的同伴看到之后,也会如法炮制,用臀部的“大白球”报警。很快,正在山谷中吃草的叉角羚都竖起了臀部的白毛,远远望去十分醒目。
有些动物用动作来传递信号,瑞典生物学家阿道夫·波尔特曼曾观察过雄火鸡和孔雀的一场搏斗。斗了一阵以后,雄火鸡体力不支,于是将尾部高高翘起,低着头趴在地上表示屈服,这是火鸡向对手服输时常用的动作;但孔雀似乎没有看懂,反而乘势冲了上去猛啄火鸡的头部,火鸡彻底放弃了抵抗,继续顺从地紧贴地面。直到波尔特曼采取行动进行干预,否则这只雄火鸡只能在惨败中受伤。
动物学家研究指出,蝴蝶辨别颜色的能力非常强,蝶类在花丛中飞舞并选择花朵时,往往不是从花朵的外形来分辨,而是根据花朵的颜色来辨别。雄蝶寻觅“伴侣”也是通过分辨对象翅上的斑纹,来确定交配的对象。
在海洋生物中,章鱼通过皮肤颜色的变化来表明生理状态,也以此作为与同类沟通的方式;海豚可以发出不同的声音,而且可以通过水中的气泡来传递信息。
概括地说,每一种动物的个体和群体都有各自的信息系统,其传递和接收信息的方式和手段也是多种多样的。科学常识告诉我们,动物种群传递信息的常见信号包括以下几种。
(1)气味。这是一种通过化学方式进行的信息沟通,很多动物会分泌带有特殊气味的荷尔蒙物质,划分领地,识别敌友,区分个体或群体,找寻食物。例如,蚂蚁可通过分泌物来传递“危险”、“行动”或“前方有食物”等信息。如果一只蚂蚁发现一块食物,它就会回去寻找同伴,并在沿途发出某种气味。如果有两条路可以选择,领头的蚂蚁就会在通往食物较多的那条路上留下较多气味。
(2)发光。很多动物具有生物发光能力,它们以连续发光、间歇发光、瞬间发光的形式,发挥着雌雄求偶、防御外敌、恐吓对手、诱惑猎物、暗中照明的作用。例如,萤火虫在夏夜里发光的现象,就是萤火虫雌雄求偶的重要信号。昆虫学研究表明,萤火虫的发光对其繁衍后代意义重大,发光间隔时间十分精确,每一种萤火虫都有自己独特的发光间隔规律,虽然萤火虫种群繁多,但不会发生种群的混乱。
(3)特殊声波。科学研究表明,人类在正常情况下可以听到的声音频率为20~27000Hz。但是,动物可以聆听到的世界则有很大不同。在海洋中,海豚可以使用超声波和回声定位技术于水中遨游。在陆地上,蝙蝠使用超声波“雷达”来构建周围环境的“声音—图像系统”,并借此在漆黑的夜空中捕猎。研究发现,蝙蝠可以听到的声波频率在1000~120000Hz,由于自然界中很少产生如此之高的频率,所以有利于蝙蝠躲避障碍且准确分辨猎物。同样为了生存,蝙蝠的猎物中,夜蛾也可以听到超声波,用以躲避蝙蝠的袭击。也有的动物利用低频率的声波进行回声定位,鸟类中的金丝燕可以利用回声来搜集环境信息,它能听见频率在800~5000Hz的特殊声波。大象则可以感知“次声波”,即低于人类所能听到的声音频率的极限,那些声波的频率大概为14~24Hz。而且,不同家族的象群之间,可以利用次声波来进行远距离联络。由于次声波持续性强,大象所发出的次声波信号可以传递到10公里以外的地方,在夜间可以传递得更远。
(4)形体姿态。在动物世界中,往往通过身体的各种动作和姿态来传递信息,发布重要信号,表示特定的含义。比如,人类经常把蝴蝶的飞行比作舞蹈,事实上蝴蝶正是通过“舞蹈”的方式来传递信息。蝴蝶从蝶蛹中羽化出来之后,开始“翩翩起舞”。此后,雄蝶四处寻找雌蝶交尾;而雌蝶则忙着寻找幼虫的饲料植物产卵,繁衍后代。雄蝶和雌蝶之间,往往用触角互相抚摸,传递求偶信号。生物学家对灰雁的研究表明,灰雁通过一系列动作发出信号,这些动作分别表示戒备、威吓、攻击、防御、求偶等含义。
(5)声音。俗话说“人有人言,兽有兽语”,中文里更有“鸟语花香”的生动比喻。鸟类的鸣叫、昆虫的鸣响都是与同伴交流信息的重要手段,这已成为一个普遍的常识。燕雀的叫声可以包含几十种含义,根据季节的更迭和环境的变化,准确地发出信号。对海鸥的研究也证实,鸟的叫声与动作是相伴相随的,这与鸟类飞行空间大,生存的空间环境复杂,树木丛生、多障碍物等因素有密切关系。公鸡的叫声有时还会有欺骗性,若公鸡在地上发现一颗谷粒,会大声鸣叫吸引母鸡的注意;但如果附近有另一只公鸡,它反而会保持安静以防止食物被抢。蟋蟀是靠翅膀振动来传递信息的,雄虫把举起的两个翅膀合拢发出声音,每合拢一次,就鸣叫一会儿。雌蟋蟀两只前足膝部下面长有鼓膜,鼓膜之下是成排的听觉细胞,能够对雄虫的鸣叫产生积极的反应,清楚地收到雄虫发出的信号。