〖20200503〗〖科普交流〗蚂蚁:因为认路能力过于优秀,
蚂蚁有个令路痴们非常羡慕的能力:不会迷路。
不同于那些到处流浪的昆虫,过群体生活的蚂蚁有着固定的巢穴,需要频繁去未知区域寻找食物并带回家。因此,对蚂蚁来说,认路能力是刚需。
不同于那些到处流浪的昆虫,过群体生活的蚂蚁有着固定的巢穴,需要频繁去未知区域寻找食物并带回家。因此,对蚂蚁来说,认路能力是刚需。
路径积分和数学上的向量加法计算有点类似。当蚂蚁从一个起点(比如巢穴)开始移动时,每过一小段距离,就会通过视觉等感官信息(比如太阳位置)来判断当前位置相对于上一个位置的方向和距离,并在脑中将这段路径以“向量”的形式储存起来。
于是问题来了:路径积分虽然可以使蚂蚁找到回家的路,但周围的环境有时候会非常复杂多变——
那么,如果在计算好的返程路线上曾经遇见过障碍物或者天敌,再次经过时,蚂蚁是会继续走这条近路,还是选择新的道路绕开?
那么,如果在计算好的返程路线上曾经遇见过障碍物或者天敌,再次经过时,蚂蚁是会继续走这条近路,还是选择新的道路绕开?
法国国家科研中心动物认知研究中心的安托因·维斯查奇(Antoine Wystrach)团队研究了这个问题,并把研究结果发表在2020年4月 《当代生物学》上。在这项研究中,他们发现:沙漠蚁可以把路线记忆和负面记忆相结合,通过学习过程优化它们的行走路线——
他们在距离蚂蚁巢穴5米远的地方,放了一个塞满饼干碎屑的喂食器。当蚂蚁从蚁巢向喂食器行进的时候,需要通过一条离地面15厘米高的、直接通到喂食器上方的细长通道。
由于通道在上方且没有接触到喂食器,所以当蚂蚁从通道下来,在喂食器取到食物后,只能从沙子铺成的地面走回巢(地面上有灌木等参照物来定位)。因为蚂蚁出巢时走的是路面上方的通道,所以回巢路线不会受到出巢路线的影响。
在这段回巢的地面路途中间,研究者设置了一个长2米、宽10厘米、深10厘米的陷阱。陷阱内壁光滑,蚂蚁爬不上去,只能从朝向蚁巢方向的出口出去。实验一开始,陷阱隐藏在路面的沙子底下,蚂蚁不会掉进去。
第一阶段:
澳大利亚沙漠蚁(Melophorus bagoti)可以自由地往返于喂食器和蚁巢之间。蚂蚁们很快形成了自己的路线,并且路线都经过了陷阱所在的位置。
澳大利亚沙漠蚁(Melophorus bagoti)可以自由地往返于喂食器和蚁巢之间。蚂蚁们很快形成了自己的路线,并且路线都经过了陷阱所在的位置。