自然界中的导航仪:蚂蚁身上自带导航系统

宇宙奥秘 2025-04-20 22:40www.198689.com宇宙奥秘

在研究中,揭示了一种令人惊叹的蚂蚁技能——它们不仅会计步,还会运用视觉追踪物体的移动来确定走过的距离。这种独特的追踪方式被称为光流。尽管有多种昆虫具备这种能力,但人们过去对蚂蚁在这一方面的运用知之甚少。

如今,Sarah Elisabeth Pfeffer 和 Matthias Wittlinger的研究聚焦在Cataglyphis双色沙蚁身上。这种沙蚁的巢穴常常以卫星巢穴的形式分散在四周环境,对于经验丰富的觅食蚁来说,它们需要精准地计算往返不同卫星巢穴的距离。先前的研究已经表明,这些蚂蚁主要依靠内置的里程计机制,通过计步来计算穿行的距离。

为了蚂蚁如何利用光流进行导航,研究者们设计了一个步行通道,连接两个相邻蚁巢的入口。当觅食蚁携带巢内工蚁在某个方向上行进10米后,它们会被分开。被携带的工蚁则被放置在相同距离之外,但方向相反。

在最初搜寻失踪伙伴后,这些被携带的工蚁开始它们的返巢之旅。它们会在预期的蚁巢周围来回搜索,范围接近10米。当一组作为对照的被携工蚁在分开和释放时被“蒙住眼睛”时,它们则无法找到蚁巢。这表明它们依赖光流提示来估算距离。

进一步的实验表明,光流和里程计是以独立方式测算的,蚂蚁拥有两种独特的导航系统。这些小小的生物不仅能够通过内部的“里程计”来计量步数,还能够借助外部的光流信息来确认方向和距离。这种融合内外信息的方式使得蚂蚁在复杂的卫星巢穴系统中能够自如穿梭,顺利找到回家的路。这种奇妙的导航方式不仅令人叹为观止,也为我们人类提供了深入自然界奥秘的宝贵机会。

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