自然界中的导航仪:蚂蚁身上自带导航系统

传统文化 2025-07-04 18:39传统文化www.ettschool.cn

经过深入研究,最新报告揭示了一个令人惊叹的事实:蚂蚁不仅精确计算步伐,而且在穿越环境时,还会利用视觉追踪物体的移动来确定走过的距离。这种追踪移动物体的视觉现象被称为光流。尽管有多种昆虫具备这种能力,但人们曾误以为蚂蚁很少使用光流法。

在对Cataglyphis双色沙蚁的细致研究中,科学家们发现,这些蚂蚁在迷路时,仅凭光流就能找到回巢的路。这些沙蚁的巢穴通常以卫星巢穴的形式分散在四周,而觅食的蚂蚁需要携带巢内的工蚁往返于不同的卫星巢穴。这些工蚁对巢外环境的了解非常有限。

先前的研究已经表明,这些蚂蚁能依据步伐计算距离,依赖内置的“里程计”机制。为了探索蚂蚁如何利用光流进行导航,研究人员设置了一个步行通道,连接两个蚁巢的入口。

当觅食蚁携带工蚁在某个方向上行进10米后,它们会被分开,而被携带的工蚁则被放置在相反方向、相同距离的位置。在最初搜寻失踪的伙伴后,被携带的工蚁开始返巢之旅,它们会在距离蚁巢约10米的范围内来回搜寻。

为了验证工蚁是否依赖光流来确定距离,一组工蚁在分开和释放时被“蒙住眼睛”。结果,它们无法找到蚁巢,这表明它们确实使用光流来估算距离。

令人惊奇的是,进一步的实验显示,光流和里程计是独立运作的,这赋予了蚂蚁两种独特的导航系统。这些小小的生物在寻找回家的路时,不仅依赖步伐的计数,还利用视觉信息来定位自己周围的环境。这一发现揭示了蚂蚁导航能力的复杂性,让我们对自然界的智慧有了更深的认识。

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