Повязка на глазах помешала муравьям вернуться в гнездо
Science Magazine / YouTube
Ученые из Института нейробиологии Ульмского университета выяснили, что муравьи способны «на глаз» оценивать пройденное от гнезда расстояние, даже если их при этом несли другие особи. Статья опубликована в Science.
О том, что муравьи способны оценивать пройденное расстояние, ученым известно достаточно давно. Первые предположения о том, что муравьи считают пройденные шаги, было высказано еще в начале XX века (H. Piéron. 1904. Du rôle du sens musculaire dans l’orientation des fourmis. Bull Inst Gen Psychol 4:168–186), однако теорию подтвердили экспериментально лишь сто лет спустя. В новом исследовании ученые решили оценить роль зрения в навигации муравьев.
Авторы статьи предположили, что раз летающие насекомые, такие как пчелы и осы, определяют пройденное расстояние по оптическому потоку, то и муравьи могут использовать похожий механизм. Для эксперимента ученые выбрали Cataglyphis bicolor из рода муравьев-бегунков, поскольку муравьи этого рода обитают в степях и пустынях и для них умение возвращаться к муравейнику крайне важно. Муравьи Cataglyphis bicolor используют несколько муравейников, в которые муравьи-фуражиры при необходимости переносят новых рабочих из соседних муравейников.
Исследователи соединили пару муравейников каналом, по которому могли двигаться муравьи. После того, как муравей-фуражир, который переносил рабочего муравья, прошел 10 метров, пару поймали и аккуратно разъединили. Таким образом муравей, обычно работающий внутри гнезда, остался один снаружи. После недолгих поисков муравей обнаружил место, где его «потеряли» и, не видя сопровождавшего его фуражира, рабочий отправился обратно в муравейник, из которого его принесли.
Чтобы убедиться, что муравьи действительно ориентируются с помощью оптического потока, исследователи повторили эксперимент, однако на этот раз на глаза рабочему надели повязку, чтоб он не мог видеть проделанного пути. После того, как такую пару разъединяли, муравей в повязке не мог найти обратной дороги. Более того, если муравья переносили с открытыми глазами, а надевали повязку уже после разъединения пары, рабочий по-прежнему не мог вернуться домой — из этого ученые сделали вывод, что механизмы ориентирования по количеству шагов и по оптическому потоку работают параллельно и независимо друг от друга, поэтому муравьи не могут «перевести» оптический поток в нужное количество шагов. Муравьи-фуражиры, как и ожидалось, успешно справлялись с задачей вернуться в гнездо независимо от того, на каком этапе надевалась или снималась повязка.
Matthias Wittlinger / Ulm University
Один из авторов исследования, Маттиас Виттлингер, ранее уже занимался изучением навигационных способностей муравьев. Он был одним из соавторов эксперимента, который подтвердил, что муравьи действительно считают шаги для оценки пройденного расстояния. Для эксперимента ученые разделили муравьев на три группы: одной части укоростили ноги, другой приделали ходули из свиной щетины, а ноги третьей группы оставили без изменения. В итоге выяснилось, что муравьи, пытаясь вернуться в гнездо, ведут себя по-разному. Насекомые на ходулях проходили мимо муравейника, а насекомые на укороченных ногах, напротив, не дохоили до него. При этом обе группы «модифицированных» муравьев пытались найти вход в гнездо на том месте, где они остановились. У муравьев, ноги которых остались без изменений, никаких проблем с возвращением в муравейник при этом не возникло.
