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蚂蚁的计步器 沙漠里也能顺利回家  

2006-07-03 09:38:42|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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蚂蚁的计步器 沙漠里也能顺利回家 - 科学美国人 - 环球科学

踩着高跷的蚂蚁(上图)在回家的
路上走得太远了,而腿变短的蚂蚁
(下图)还没到家,就早早停下来
找家门。(图片来源:Science)

   为什么蚂蚁能顺利地沙漠里找到回家的路?小小的高跷将有助于回答。当研究人员为蚂蚁绑上一副“高跷”,这种昆虫就无法摸回家了。这个结果间接证明,蚂蚁有一种内在的“计步器”,来记录它们离巢行军的路程有多远——这在动物世界里还是首创。

   生活在撒哈拉沙漠的蚂蚁似乎从来不会迷路。它们在看起来都一样的地形中外出觅食,一旦找到食物,就会回头径直沿着最近的直线,而不是沿着来的路回家。它们是怎么做到的?

   科学家早就发现蚂蚁会牢记远处地面标志的位置,随时了解自己前进的方向。但是光这样还无法取得足够的信息顺利回家,因为它们还必须知道自己在每个不同的方向上各走了多远。最近的研究发现,这种昆虫一直在留意自己走了多少步。因为它们的步幅是固定的,所以只要记住步数,就能计算出它们离开家走了多远。

   为了测试这种理论,德国乌尔姆大学的一位生物学家MatthiasWittlinger领导着他的研究小组,改变沙漠蚂蚁腿的长度,弄得它们看起来就像个马戏团。研究人员先在实验室外面设置了一个蚁巢,让蚂蚁们知道在离巢10米的地方有一堆食物,然后收集了25只刚刚离巢来这里觅食的蚂蚁。一组蚂蚁被绑上了一毫米左右、小小的高跷,而另一组的腿被截去了大约一毫米,还有一些留作对照小组。接下来,研究人员准备好食物,让它们带回家。蚂蚁衔着食物,掉过头就往家赶。如果沙漠蚂蚁真的有个内在的计步器,经过改造之后,它们原来计算的行程就让它们找不到家门。

   这些踩着高跷的蚂蚁、变矮了的蚂蚁不仅没能回家,还像研究人员预计的那样,对它们离家的距离估计错误。踩着高跷的蚂蚁多走了5米,而腿变短的蚂蚁却少走了5米,早早地停下来找家门。同时,对照组的蚂蚁很顺利地回到了巢穴。这个成果被刊登在6月29日的《科学》杂志上。当这些实验蚂蚁回到家后,再次外出时,它们又能像普通蚂蚁一样,顺利地奔回家了。这也同样说明,沙漠蚂蚁一直在留意出门时走了多少步。

   这是个“让人心服口服的证据”,澳大利亚国立大学的一位生物学家MandyamSrinivasan说,“现在我们面前的挑战就是,找出蚂蚁的神经系统要如何感知,如何协调肢体活动,才能让它知道自己走了多远。”

环球科学编译

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