据科学研究表明,蚂蚁自身导航定位能力十分出色。
小小一只蚂蚁所具备的识路能力比我们以为的还要强。
科学家发现不管蚂蚁面朝哪个方向,都能处理分析所在方位并成功导航。
参与这项研究的科学家来自世界各地,其中包含了来自英国爱丁堡大学,研究西班牙塞维尔(Sevilla)一群沙漠蚂蚁在搬运不同大小的食物时如何决定路线的研究团队。
参与这项研究的 Antoine Wystrach 博士表示,他们发现蚂蚁的定向能力受身体方向影响不大,就算改变它们当下的身体方向也不影响保持行进方向的能力。
新的研究报告称,蚂蚁不但会导航,还能自动计步,当它们穿行于周围环境时用视觉追踪物体的移动,旨在确定它们走过的距离。
这种对运动的追踪被称作光流;有若干种昆虫都会运用这种能力,但人们过去认为,蚂蚁很少使用光流法。
科学家在先前就已经发现蚂蚁能够利用太阳位置及对周遭的视觉记忆定位回家的路线,但先前认为这两种方式是独立的行为,且蚂蚁需要面向行进方向来进行定位。
事实上蚂蚁在搬运较重的食物时会以倒退方式前进,而最新研究结果显示,蚂蚁倒退时需要不时往回看以确认周遭环境,然后再运用所见资讯根据太阳位置决定路线。
研究团队发现借由这样的方式,昆虫不管面对哪个方向都能够维持自己的回巢路线不至于偏离。
如今,Sarah Elisabeth Pfeffer 和 Matthias Wittlinger的研究结果表明,蚂蚁在迷路时,仅靠光流就可以找到回巢之路。
他们对Cataglyphis双色沙蚁进行了研究,这种沙蚁的巢常常以卫星巢穴的形式分散于四周。
有经验的觅食蚁会携带巢内工蚁往返于不同的卫星巢穴,这些工蚁对巢外环境的熟悉度甚小。
先前的研究揭示,这些蚂蚁能根据其走过的步数来计算穿行的距离,即它们主要依赖其内置的里程计机制。
为探索这些蚂蚁如何用光流提示来导航,研究人员用一个步行通道将相邻蚁巢的2个入口连接起来。
一旦觅食蚁携其巢友在某个方向行进了10米时,它们会被分开,而被携带的巢内工蚁会被放置在相同距离之外,但方向相反。
在被分开地点进行最初搜寻之后(假定是为了寻找失踪的伙伴觅食蚁),被携带的巢内工蚁最终会开始返巢之旅,它们会在其期待的蚁巢周围来回搜寻,其长度范围接近10米。
爱丁堡大学资讯学院教授 Barbara Webb 表示,蚂蚁的脑虽然只有针头那么大,但却可以在许多困难的条件下成功找到正确路线,就连倒退走也不是问题,它们的导航方式就像一台自动驾驶汽车。
研究蚂蚁定位导航的行为模式能够增进我们对脑功能的了解,并且启发我们以类似原理建构机器人内部系统。
而科学家已经能够模拟蚂蚁脑内的神经回路,或许能够在未来帮助机器人,在森林之类的自然环境中也能定位导航。
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