迷路的蚂蚁会原路返回

想想你今天去过哪里,以及你是如何找到去那里的路的。作为人类,我们在不同的时间使用不同的导航技术。

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本文发表于《大众科学》之前的博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


想想你今天去过哪里,以及你是如何找到去那里的路的。作为人类,我们在不同的时间使用不同的导航技术。你可能可以想到一些时候,你更依赖于朝特定方向前进,大致知道你要去的地方(比如“向北”或“上坡”)。在其他时候,你可能更依赖于特定的地标(“我知道我需要在书店右转”)。你甚至可能使用更不寻常的线索,比如通过一股从披萨店飘来的香味,在繁忙的街道上找到一家披萨店。

除了人类之外,其他动物也使用各种技术来寻找方向。一些比较有趣的例子包括海龟,它们可以使用地球的磁场进行导航,还有鸽子,它们实际上会沿着铁路和公路飞行,包括“绕着环岛”飞行。

就像人类一样,其他动物也在不同的时间使用不同的导航方式。蚂蚁是令人惊叹的导航员,它们的“导航工具包”中有很多不同的策略。第一个叫做“路径整合”,这是一种人类显然也有的方法(尽管我有时会怀疑我是否拥有它)。一个个体可以四处游荡(比如,从它们的巢穴出发),并跟踪它们行进的距离和方向。它们可能会到处徘徊,然后才找到它们要找的东西(比如,一些食物),但是当它们返回家时,它们会走最短的直线路线。蚂蚁还可以学习风景,比如地平线上的物体看起来是什么样子,这样它们就可以知道它们应该朝哪个方向前进。最后,如果这两个系统都失效,蚂蚁迷路了,那么它就会在该区域进行系统的搜索,包括逐渐扩展的循环,直到它们找到自己的家或识别出一个地标。


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最近的一项研究发现,除了这些导航工具之外,蚂蚁还可以采用另一种策略:当它们迷路时,原路返回。为了找到这一点,研究人员在澳大利亚艾丽斯斯普林斯附近测试了沙漠蚂蚁。他们在巢穴旁边留下了一些饼干(蚂蚁的食物)。当一只蚂蚁去取食物时,研究人员让它拿起食物并把它带回几乎到巢穴的地方,然后把它捉到一个管子里并移动到另一个地方。这只蚂蚁现在迷路了,但可以使用它的天体罗盘(太阳在天空中的位置)来大致知道要朝哪个方向走。

在测试了总共730只蚂蚁后,研究人员发现,当蚂蚁突然发现自己处于陌生的地形中时,它们没有继续朝它们之前行走的方向行走,而是朝相反的方向行走:它们原路返回。

有趣的是,如果研究人员在蚂蚁能够看到它们巢穴附近(距离超过2米)之前重新安置它们,蚂蚁似乎不会原路返回。它们需要有“嘿,我发誓我的巢穴刚才还在我面前”的印象,然后才会原路返回。

蚂蚁在日常生活中何时会使用原路返回?蚂蚁是如此的渺小和轻盈,经常会被一阵疾风吹走,这可能会使它们偏离先前的位置几米远。如果它们在使用其他导航工具时迷路了,尤其是在它们最初几次离开巢穴觅食时,它们也可能会使用原路返回。

 

图片来源

迷宫:乔恩·坎迪

蚂蚁:安托万·维斯特拉赫和塞巴斯蒂安·施瓦茨

 

参考文献

Wystrach A, Schwarz S, Baniel A, Cheng K. 2013迷路蚂蚁的原路返回行为:它们导航工具包中的一种额外策略。Proc R Soc B 280:20131677.

 

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