迷路的螞蟻會原路返回

想想你今天去過哪裡,以及你是如何找到去那裡的路的。作為人類,我們在不同的時間使用不同的導航技術。

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本文發表於《大眾科學》之前的部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。


想想你今天去過哪裡,以及你是如何找到去那裡的路的。作為人類,我們在不同的時間使用不同的導航技術。你可能可以想到一些時候,你更依賴於朝特定方向前進,大致知道你要去的地方(比如“向北”或“上坡”)。在其他時候,你可能更依賴於特定的地標(“我知道我需要在書店右轉”)。你甚至可能使用更不尋常的線索,比如透過一股從披薩店飄來的香味,在繁忙的街道上找到一家披薩店。

除了人類之外,其他動物也使用各種技術來尋找方向。一些比較有趣的例子包括海龜,它們可以使用地球的磁場進行導航,還有鴿子,它們實際上會沿著鐵路和公路飛行,包括“繞著環島”飛行。

就像人類一樣,其他動物也在不同的時間使用不同的導航方式。螞蟻是令人驚歎的導航員,它們的“導航工具包”中有很多不同的策略。第一個叫做“路徑整合”,這是一種人類顯然也有的方法(儘管我有時會懷疑我是否擁有它)。一個個體可以四處遊蕩(比如,從它們的巢穴出發),並跟蹤它們行進的距離和方向。它們可能會到處徘徊,然後才找到它們要找的東西(比如,一些食物),但是當它們返回家時,它們會走最短的直線路線。螞蟻還可以學習風景,比如地平線上的物體看起來是什麼樣子,這樣它們就可以知道它們應該朝哪個方向前進。最後,如果這兩個系統都失效,螞蟻迷路了,那麼它就會在該區域進行系統的搜尋,包括逐漸擴充套件的迴圈,直到它們找到自己的家或識別出一個地標。


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最近的一項研究發現,除了這些導航工具之外,螞蟻還可以採用另一種策略:當它們迷路時,原路返回。為了找到這一點,研究人員在澳大利亞艾麗斯斯普林斯附近測試了沙漠螞蟻。他們在巢穴旁邊留下了一些餅乾(螞蟻的食物)。當一隻螞蟻去取食物時,研究人員讓它拿起食物並把它帶回幾乎到巢穴的地方,然後把它捉到一個管子裡並移動到另一個地方。這隻螞蟻現在迷路了,但可以使用它的天體羅盤(太陽在天空中的位置)來大致知道要朝哪個方向走。

在測試了總共730只螞蟻后,研究人員發現,當螞蟻突然發現自己處於陌生的地形中時,它們沒有繼續朝它們之前行走的方向行走,而是朝相反的方向行走:它們原路返回。

有趣的是,如果研究人員在螞蟻能夠看到它們巢穴附近(距離超過2米)之前重新安置它們,螞蟻似乎不會原路返回。它們需要有“嘿,我發誓我的巢穴剛才還在我面前”的印象,然後才會原路返回。

螞蟻在日常生活中何時會使用原路返回?螞蟻是如此的渺小和輕盈,經常會被一陣疾風吹走,這可能會使它們偏離先前的位置幾米遠。如果它們在使用其他導航工具時迷路了,尤其是在它們最初幾次離開巢穴覓食時,它們也可能會使用原路返回。

 

圖片來源

迷宮:喬恩·坎迪

螞蟻:安託萬·維斯特拉赫和塞巴斯蒂安·施瓦茨

 

參考文獻

Wystrach A, Schwarz S, Baniel A, Cheng K. 2013迷路螞蟻的原路返回行為:它們導航工具包中的一種額外策略。Proc R Soc B 280:20131677.

 

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