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(資料圖片僅供參考)

沙漠螞蟻具有出色的導(dǎo)航技能。他們生活在北非的鹽田，那里環(huán)境極其惡劣。為了給同窩伙伴尋找食物，覓食的螞蟻不得不走很遠(yuǎn)的沙漠。一旦他們找到食物，例如一只死昆蟲，他們的實(shí)際問題就開始了：在極度炎熱和貧瘠的環(huán)境中，他們?nèi)绾伪M快找到回到巢穴的路?“沙漠螞蟻Cataglyphis fortis由于其在最惡劣的環(huán)境中成功導(dǎo)航和覓食的卓越能力而脫穎而出，使其成為研究導(dǎo)航復(fù)雜性的絕佳對(duì)象。憑借稱為路徑整合的先天導(dǎo)航機(jī)制，這些螞蟻使用太陽羅盤和計(jì)步器來測(cè)量它們走過的距離。此外，他們擁有學(xué)習(xí)和利用視覺和嗅覺線索的能力。我們相信，在進(jìn)化過程中，這種極其惡劣的棲息地導(dǎo)致了具有無與倫比的精確度的導(dǎo)航系統(tǒng)，”該研究的主要作者 Marilia Freire 總結(jié)了迄今為止已知的這些小動(dòng)物驚人的定向技能。

科學(xué)家們?cè)谥霸谕荒崴沟难芯恐凶⒁獾剑}田中心的巢穴幾乎沒有任何可見的地標(biāo)，巢穴入口處有高高的土丘。相比之下，鹽田灌木覆蓋邊緣附近的巢穴較低或幾乎不引人注意。因此，一段時(shí)間以來，研究團(tuán)隊(duì)一直在想，這些明顯的差異是否有助于幫助螞蟻更好地找到回家的路。“總是很難判斷動(dòng)物是否有意做某事。鹽田中間的高巢丘可能是土壤結(jié)構(gòu)或風(fēng)力條件差異的副作用。然而，對(duì)我們的研究至關(guān)重要的是這個(gè)想法移除土墩并為一些巢穴提供人工地標(biāo)，而另一些則沒有，并觀察會(huì)發(fā)生什么，”馬庫斯·克納登 (Markus Knaden)，進(jìn)化神經(jīng)行為學(xué)系的項(xiàng)目組氣味引導(dǎo)行為解釋了該研究的目標(biāo)。

在他們的實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用 GPS 設(shè)備跟蹤螞蟻。這使他們能夠在前往鹽田和回家的路上追蹤螞蟻?！拔覀冇^察到沙漠螞蟻的行進(jìn)距離比之前報(bào)道的要遠(yuǎn)得多。單只動(dòng)物行進(jìn)的最遠(yuǎn)距離超過兩公里。但是，我們也觀察到出乎意料的高死亡率。大約 20% 的覓食螞蟻沒有找到它們?cè)诮?jīng)過極長的奔跑后返回家園的路上死在了我們的眼前，這解釋了為更好的定位所面臨的巨大選擇壓力，”Marilia Freire 說。

得益于地板上繪制的網(wǎng)格，在最后幾米到巢穴期間可以特別準(zhǔn)確地跟蹤螞蟻的實(shí)驗(yàn)表明，巢穴山丘是重要的視覺線索。如果它們被移除，找到返回巢穴的螞蟻就會(huì)減少，而它們的同窩伙伴同時(shí)開始盡快重建巢穴。另一方面，如果科學(xué)家們?cè)诔惭ㄈ肟诟浇胖昧撕谏A柱體形式的人工地標(biāo)，而這些巢穴的土丘之前已被移除，那么螞蟻就不會(huì)投資建造新的巢穴。顯然，圓柱體足以定向。

在蟻巢中，勞動(dòng)是分工的。覓食的螞蟻通常是年長且更有經(jīng)驗(yàn)的巢穴成員，而年輕的螞蟻則忙于建造。因此，這兩個(gè)群體之間必須存在某種信息流。研究人員尚不清楚這是如何實(shí)現(xiàn)的?！耙环N可能性是，巢穴中的螞蟻以某種方式注意到返回家園的覓食者減少，因此，巢穴入口處的造山活動(dòng)增加了，”Marilia Freire 說。

Markus Knaden 研究沙漠螞蟻已有 25 年，至今仍對(duì)它們迷人的能力感到驚訝：“這些動(dòng)物盡管大腦很小，但仍能學(xué)習(xí)視覺和嗅覺線索。此外，它們能夠決定哪些信息對(duì)它們的導(dǎo)航有用，哪些信息對(duì)它們有用。不是。這一切都是眾所周知的。然而，事實(shí)上，他們甚至建立了自己的定位地標(biāo)，并且只在其他環(huán)境線索缺失時(shí)才選擇投資于這項(xiàng)工作，這一事實(shí)非常令人驚訝。”