Муравьи могут научиться фуражировать по односторонним тропам

Новое исследование, опубликованное в журнале PLoS ONE, раскрывает механизмы коллективной организации муравьёв-листорезов. Учёные из Университета Сан-Паулу (Бразилия) показали, что муравьи способны адаптироваться к сложному препятствию, которое не позволяет им вернуться в гнездо по той же двухсторонней тропе, по которой они вышли к пище.

Экспериментальная установка

Исследователи использовали два незамкнутых мостика, соединяющих гнездо с местом фуражировки. Чтобы добраться до пищи, муравьи должны были упасть с конца исходящего мостика. Поскольку они не могли запрыгнуть обратно, для возвращения им приходилось использовать входящий мостик, с конца которого они падали в область гнезда.

Ключевые результаты

• Муравьи успешно отказались от врождённой системы ориентации «возвращайся по своим следам» и установили новую одностороннюю систему с двумя раздельными путями: от гнезда к пище и обратно.
• Они не только смогли вернуться в гнездо, но и продолжили использовать эту систему, эффективно фуражируя в течение месяцев, что указывает на возможность её неограниченного использования.
• Статистический анализ исключил случайный поиск пути после срезания листьев. Результаты лабораторных экспериментов были подтверждены полевыми испытаниями.

Механизм адаптации

Обычно, используя химически помеченные двухсторонние тропы, фуражирующие муравьи должны обратить направление движения, чтобы вернуться с пищей или без неё. Для решения задачи в эксперименте им пришлось отключить это поведение «движения назад» и вместо этого двигаться вперёд, чтобы найти новый путь домой.

Изначально учёные предполагали химическое решение проблемы, но сначала исключили роль зрения. В полной темноте муравьи не справились с задачей. Дальнейшие тесты показали, что муравьи отменяют реверсирование ориентации и используют направление света для следования по новой тропе.

Это демонстрирует, что система ориентации муравьёв эволюционировала для работы в изменчивой среде и удовлетворения сложных требований коллективной деятельности.