沙漠蚂蚁在没有地标的情况下增加了巢穴入口的可见度
沙漠蚂蚁具有出色的导航技能。他们生活在北非的盐田，那里环境极其恶劣。为了给同窝伙伴寻找食物，觅食的蚂蚁不得不走很远的沙漠。一旦他们找到食物，例如一只死昆虫，他们的实际问题就开始了：在极度炎热和贫瘠的环境中，他们如何尽快找到回到巢穴的路?“沙漠蚂蚁Cataglyphis fortis由于其在最恶劣的环境中成功导航和觅食的卓越能力而脱颖而出，使其成为研究导航复杂性的绝佳对象。凭借称为路径整合的先天导航机制，这些蚂蚁使用太阳罗盘和计步器来测量它们走过的距离。此外，他们拥有学习和利用视觉和嗅觉线索的能力。我们相信，在进化过程中，这种极其恶劣的栖息地导致了具有无与伦比的精确度的导航系统，”该研究的主要作者 Marilia Freire 总结了迄今为止已知的这些小动物惊人的定向技能。
科学家们在之前在突尼斯的研究中注意到，盐田中心的巢穴几乎没有任何可见的地标，巢穴入口处有高高的土丘。相比之下，盐田灌木覆盖边缘附近的巢穴较低或几乎不引人注意。因此，一段时间以来，研究团队一直在想，这些明显的差异是否有助于帮助蚂蚁更好地找到回家的路。“总是很难判断动物是否有意做某事。盐田中间的高巢丘可能是土壤结构或风力条件差异的副作用。然而，对我们的研究至关重要的是这个想法移除土墩并为一些巢穴提供人工地标，而另一些则没有，并观察会发生什么，”马库斯·克纳登 (Markus Knaden)，进化神经行为学系的项目组气味引导行为解释了该研究的目标。
在他们的实验中，研究人员使用 GPS 设备跟踪蚂蚁。这使他们能够在前往盐田和回家的路上追踪蚂蚁。“我们观察到沙漠蚂蚁的行进距离比之前报道的要远得多。单只动物行进的最远距离超过两公里。但是，我们也观察到出乎意料的高死亡率。大约 20% 的觅食蚂蚁没有找到它们在经过极长的奔跑后返回家园的路上死在了我们的眼前，这解释了为更好的定位所面临的巨大选择压力，”Marilia Freire 说。
得益于地板上绘制的网格，在最后几米到巢穴期间可以特别准确地跟踪蚂蚁的实验表明，巢穴山丘是重要的视觉线索。如果它们被移除，找到返回巢穴的蚂蚁就会减少，而它们的同窝伙伴同时开始尽快重建巢穴。另一方面，如果科学家们在巢穴入口附近放置了黑色小圆柱体形式的人工地标，而这些巢穴的土丘之前已被移除，那么蚂蚁就不会投资建造新的巢穴。显然，圆柱体足以定向。
在蚁巢中，劳动是分工的。觅食的蚂蚁通常是年长且更有经验的巢穴成员，而年轻的蚂蚁则忙于建造。因此，这两个群体之间必须存在某种信息流。研究人员尚不清楚这是如何实现的。“一种可能性是，巢穴中的蚂蚁以某种方式注意到返回家园的觅食者减少，因此，巢穴入口处的造山活动增加了，”Marilia Freire 说。
Markus Knaden 研究沙漠蚂蚁已有 25 年，至今仍对它们迷人的能力感到惊讶：“这些动物尽管大脑很小，但仍能学习视觉和嗅觉线索。此外，它们能够决定哪些信息对它们的导航有用，哪些信息对它们有用。不是。这一切都是众所周知的。然而，事实上，他们甚至建立了自己的定位地标，并且只在其他环境线索缺失时才选择投资于这项工作，这一事实非常令人惊讶。”
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