认知任务可能偏向通才型蜜蜂：来自野生非社会性蜜蜂的启示

为解决蜜蜂食性专化与认知能力的关系问题，研究人员比较了专食性与广食性蜜蜂在自由移动吻伸反应(FMPER)任务中的表现。结果显示两类蜜蜂学习速度无差异，但专食性蜜蜂参与度更低，提示认知测试设计需考虑物种特异性行为差异，对理解生态位与认知进化关联具有重要意义。

　　

生态认知领域长期存在一个有趣悖论：专食性动物为适应特定宿主往往需要高度特化的认知能力，而广食性动物则因处理多样化资源被认为需要更灵活的认知策略。这种矛盾在传粉昆虫中尤为突出——约25%的北美蜜蜂属于专食性物种，仅从特定植物类群采集花粉，其余则为广食性。传统观点认为广食性蜜蜂因需记忆更多花-奖赏关联应具备更强学习能力，但近年研究发现专食性蜜蜂反而具有更大的相对脑体积，这引发了关于食性宽度与认知进化关系的激烈争论。

为厘清这一争议，渥太华大学与圭尔夫大学的研究团队创新性地采用自由移动吻伸反应(FMPER)范式，对14种专食性和39种广食性野生非社会性蜜蜂进行认知测试。该研究通过结合自身实验数据与已发表数据集，在控制系统发育关系的前提下，首次系统评估了食性宽度对联想学习和探索行为的影响。论文发表于《Behavioral Ecology》的重要发现表明：两类蜜蜂在颜色-奖赏关联学习速度上无显著差异，但专食性蜜蜂表现出更强烈的"任务放弃"倾向，这对理解认知测试的物种适用性提出了新挑战。

研究采用四项关键技术方法：(1)改良版FMPER行为范式，通过蓝/黄纸带与蔗糖/氯化钠溶液的配对训练测量学习能力；(2)跨数据集整合策略，合并Collado et al.(2021)的82个个体数据扩大样本量；(3)基于BeeTree构建的系统发育矩阵，使用MCMCglmm包进行广义线性混合模型分析；(4)多维度行为量化指标，包括参与率、首次选择准确率、吮吸延迟等探索行为参数。所有实验均在野外帐篷中进行，测试个体来自加拿大渥太华周边地区的野生种群。

【学习表现无食性差异】
通过分析158只新测试蜜蜂与82只历史数据，研究发现两类蜜蜂在七次训练试验中，其接触奖赏刺激的延迟时间(sucrose latency)均显著缩短，但准确率(correct first choice)未见提升。系统发育GLMM模型显示，食性专化程度与学习进步速度无显著交互作用，颠覆了"广食性蜜蜂更具学习优势"的传统假设。这一结果暗示专食性蜜蜂可能通过其他认知机制(如宿主识别)实现生态适应。

【探索行为的矛盾模式】
尽管两类蜜蜂在接触刺激的速度(drinking latency)上表现相似，但专食性蜜蜂的试验参与度随试验次数急剧下降，显著快于广食性蜜蜂。这种"选择性参与"现象可能与专食性蜜蜂对非宿主刺激的天然回避策略有关，而体型较小的蜜蜂（如Lasioglossum属）表现出更高的初始参与率。

【方法学的启示】
研究特别指出FMPER范式存在明显的"通才偏向"——最高参与率仅52%，专食性物种尤为突出。作者建议未来研究可通过三种改进提升效度：(1)采用宿主植物气味等生态相关刺激；(2)减少试验次数至2-3次；(3)使用毒性更强的奎宁溶液替代氯化钠作为负性刺激。这些发现为野生昆虫认知研究的方法标准化提供了重要参考。

该研究的核心突破在于揭示了认知测试工具本身可能成为理解生态-认知关系的障碍。专食性与广食性蜜蜂在接触新刺激时的持续性差异，可能反映了其自然史策略的深层分歧——专食者倾向于"保守投资"，而广食者保持"机会主义"。这一发现不仅解释了Sayol et al.(2020)关于专食性蜜蜂脑体积增大的悖论（可能用于宿主识别而非联想学习），更警示研究者需开发更具生态效度的认知范式。

研究团队特别强调，将实验室开发的认知任务应用于野生种群时，必须考虑物种特有的行为阈值。正如论文结论指出："如果我们希望真正理解认知的进化，就需要让实验方法去适应动物，而非让动物适应我们的实验"。这一观点对正在兴起的认知生态学研究具有普适性启示，也为传粉昆虫保护实践中评估物种适应性潜力提供了新维度。