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(資料圖片僅供參考)

沙漠螞蟻具有出色的導航技能。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的沙漠。一旦他們找到食物，例如一只死昆蟲，他們的實際問題就開始了：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)境中成功導航和覓食的卓越能力而脫穎而出，使其成為研究導航復雜性的絕佳對象。憑借稱為路徑整合的先天導航機制，這些螞蟻使用太陽羅盤和計步器來測量它們走過的距離。此外，他們擁有學習和利用視覺和嗅覺線索的能力。我們相信，在進化過程中，這種極其惡劣的棲息地導致了具有無與倫比的精確度的導航系統(tǒng)，”該研究的主要作者 Marilia Freire 總結了迄今為止已知的這些小動物驚人的定向技能。

科學家們在之前在突尼斯的研究中注意到，鹽田中心的巢穴幾乎沒有任何可見的地標，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，一段時間以來，研究團隊一直在想，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?！翱偸呛茈y判斷動物是否有意做某事。鹽田中間的高巢丘可能是土壤結構或風力條件差異的副作用。然而，對我們的研究至關重要的是這個想法移除土墩并為一些巢穴提供人工地標，而另一些則沒有，并觀察會發(fā)生什么，”馬庫斯·克納登 (Markus Knaden)，進化神經(jīng)行為學系的項目組氣味引導行為解釋了該研究的目標。

在他們的實驗中，研究人員使用 GPS 設備跟蹤螞蟻。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距離比之前報道的要遠得多。單只動物行進的最遠距離超過兩公里。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在經(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確地跟蹤螞蟻的實驗表明，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減少，而它們的同窩伙伴同時開始盡快重建巢穴。另一方面，如果科學家們在巢穴入口附近放置了黑色小圓柱體形式的人工地標，而這些巢穴的土丘之前已被移除，那么螞蟻就不會投資建造新的巢穴。顯然，圓柱體足以定向。

在蟻巢中，勞動是分工的。覓食的螞蟻通常是年長且更有經(jīng)驗的巢穴成員，而年輕的螞蟻則忙于建造。因此，這兩個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現(xiàn)的。“一種可能性是，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增加了，”Marilia Freire 說。

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