Ученые объяснили, как муравьи, идущие задом наперед, находят дорогу домой

Каждый день крошечные красные насекомые, называемые испанскими пустынными муравьями, совершают несколько походов из своего гнезда в поисках пищи. Когда они находят небольшую закуску, такую как семя или крошка, они могут держать ее в воздухе в своих крошечных челюстях и нести ее домой. Но когда они встречают более крупную еду, им часто приходится тащить ее, идя задом наперед, чтобы доставить ее в гнездо.

Ранее ученые думали, что насекомые должны видеть что-то спереди, чтобы узнать знакомое место. Теперь исследовательская группа показала, что муравьи используют сразу несколько методов, чтобы найти свой путь, и что они могут распознавать знакомые пейзажи, даже когда они идут назад, что представляет собой очень высокий уровень визуальной сложности для такого крошечного животного.

Идя вперед, испанские пустынные муравьи ( Cataglyphis velox ) используют стратегию, называемую "интеграция пути": они запоминают ощущения изгибов и поворотов, которые они сделали, и сколько шагов они делают из гнезда, которые они используют, чтобы вычислить самый быстрый маршрут назад дом. Они также полагаются на угол Солнца, чтобы ориентироваться, и оглядываются на проходящий пейзаж, запоминая определенные ориентиры, которые могут помочь им в их обратном пути.

Но вот как они знают, куда они идут, идя задом наперед, не совсем понятно. Иногда муравьи бросают свою еду и оборачиваются, чтобы увидеть путь вперед - поведение, называемое подглядыванием, - прежде чем снова взять крошку и двигаться назад. "Мы хотели выяснить, узнают ли они что-нибудь визуально, когда идут задом наперед", - сказал Себастьян Шварц, этолог из Университета Пола Сабатье.

Шварц и его коллеги выбрали муравьев, которые уже шли к кормушке из их гнезда в пустыне, чтобы они знали, где они находятся. Другими словами, у них уже была информация об интеграции пути. Ученые также ударили некоторых насекомых прямо из гнезда, которые думали, что они дома. Они откладывали муравьев на некотором расстоянии от гнезда с гигантской крошкой одобренного муравьями печенья.

Когда муравьи начали тянуть печенье обратно в гнездо, исследователи иногда меняли пейзаж вокруг них, имитируя странные горы, добавляя черные пластиковые пакеты и брезенты вдоль дорожки. Столкнувшись с такими новыми ориентирами, муравьи заглянули после того, как прошли всего 3,2 метра по 8-метровой дорожке, тогда как муравьи на знакомых дорожках могли пройти почти 6 метров, не поворачиваясь. Наблюдения показывают, что насекомые забирались в окружающую среду, когда они шли назад, и использовали их для навигации и принятия решения, когда заглянуть.

Как и ожидалось, муравьи, которые уже знали, где они находятся, чувствовали себя намного лучше, независимо от обстановки.. Они могли идти на большие расстояния, прежде чем заглянуть за ними, и многие из них вернулись домой со своим печеньем. Правда, несколько "невежественных" муравьев потерялись, но, что удивительно, другие смогли найти свой путь обратно в гнездо, даже если они ранее не отслеживали, куда они шли, используя интеграцию пути, а это значит, что они должны были использовать только свои визуальные воспоминания и, возможно, угол Солнца.

Отметим, что глаза муравьев имеют широкий угол обзора - у них почти 360-градусное зрение, тогда как люди могут видеть только около трети своего окружения, не поворачивая головы. Шварц говорит, что насекомые, вероятно, воспринимают информацию из-за и позади них, когда уходят из гнезда, а затем используют ее, чтобы направлять их назад, когда они тащат пищу. Проанализировав поведение муравьев, Шварц смог создать модель, показывающую обстоятельства, при которых насекомые полагаются на свое визуальное окружение, а не на другие источники информации, такие как угол Солнца или внутренний счетчик шагов, чтобы найти дорогу домой назад. 

Ученые подчеркивают, что результаты исследования являются "захватывающими",  но все же еще многое предстоит узнать о навигации муравьев. При этом отмечается, что муравьи в исследовании ходили взад и вперед по относительно прямым путям, поэтому модель Шварца о том, как они перемещаются, не учитывает, что в естественных условиях муравьи могут идти во всех направлениях и могут гибко комбинировать разные виды.

В любом случае, ученые намереваются продолжать свои исследования, надеясь полностью прояснить вопрос навигации муравьев.