4寸蛋糕有多大 4寸蛋糕参照物

蚂蚁，一个令路痴们艳羡的存在，他们的寻路能力简直出类拔萃。

不同于那些四处流浪的昆虫，生活的蚂蚁拥有固定的巢穴，他们经常需要在未知区域寻找食物并带回。对于蚂蚁来说，认路能力是不可或缺的。

看似平凡的认路小能手

蚂蚁是如何认路的呢？我们人类依赖空间想象或文字编码来记忆路线，而蚂蚁则运用一种特殊的导航方式。

蚂蚁通过一种叫做“路径积分”的过程来实现路线记忆，类似于数学上的向量加法计算。当蚂蚁从一个起点（如巢穴）开始移动时，每走一段距离，它们就会利用视觉等感官信息（如太阳位置）来判断当前位置相对于上一个位置的方向和距离，并将这段路径以“向量”的形式储存在脑中。

通过叠加这些向量，蚂蚁能够估算出当前位置与起点的关系。即使外出路线曲折多变，蚂蚁也能在返程时找到较为直线的近道回家。

周围的环境有时会变得复杂多变。那么，当蚂蚁在计算好的返程路线上遇到障碍物或天敌时，它们会如何选择呢？

近期的一项研究揭示了蚂蚁的智慧。研究人员发现，沙漠蚁能够将路线记忆与负面记忆相结合，通过学习过程优化它们的行走路线。

具体来说，有的蚂蚁在掉入陷阱后，会选择避开陷阱区域；而有的蚂蚁在掉入陷阱出口附近的陷阱时，由于觉得从出口出来并不费事，因此会继续选择陷阱路线。

为了进一步研究蚂蚁的这一行为，研究人员精心设计了一个实验。

他们首先在距离蚁巢5米的地方放置了一个喂食器，蚂蚁需要通过一个离地面15厘米高的通道才能到达。当蚂蚁从通道下来取食后，它们只能通过地面（铺有沙子和灌木等参照物）走回巢穴。这一过程中，蚂蚁的回巢路线不会受到出巢路线的影响。

接着，研究人员在回巢的地面路途中间设置了一个陷阱。陷阱光滑，蚂蚁爬不上去，只能从朝向蚁巢方向的出口出去。实验开始时，陷阱隐藏在沙子底下，蚂蚁不会掉进去。

实验分为四个阶段。

第一阶段：蚂蚁们自由地往返于喂食器和蚁巢之间，形成了自己的路线。

第二阶段：当蚂蚁们首次掉入陷阱时，它们会在陷阱中摸索一会儿然后从出口出来。此后，它们的回巢轨迹在陷阱处戛然而止，然后从陷阱的出口出发走回蚁巢。

第三阶段：经过24小时后，一部分蚂蚁已会了绕过陷阱。

第四阶段：研究人员关闭陷阱后发现，部分蚂蚁已经形成了稳定的绕过陷阱的轨迹。

那么，是什么让蚂蚁在一次次的掉坑之旅后学会了绕开陷阱呢？

当蚂蚁落入陷阱时，它们会在自己掉落前的一段路线记忆上打上一个“厌恶”印记。当再次走到这个区域前时，“厌恶”印记就会激活，使蚂蚁停下来重新扫描周围的环境并选择新的方向前行。

也就是说，蚂蚁通过把掉落陷阱的负面记忆与对路线的记忆进行关联来逐渐学会绕开陷阱。

虽然只有部分蚂蚁成功绕开了陷阱但并不意味着这是一个偶然现象。研究人员通过对照实验证实了这一点。

此外还需要注意的是学习需要足够的训练次数而掉落陷阱的位置也会影响蚂蚁最终的策略。

最后从更宏观的角度来看蚂蚁对行走路线的适应性调整其实是漫长岁月里演化出的对环境的适应。即便是在这个蓝色星球上渺小的生灵也为了更好地生存下去而努力掌握着一些复杂的行为。

[相关文献]

[1] Wystrach et al. Rapid Aversive and Memory Trace Learning during Route Navigation in Desert Ants. Current Biology (2020). /10.1016/j.cub.2020.02.082.