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沙漠记忆和路线指引——对蚂蚁来说

通过戴夫•阿姆斯特朗- 2014年5月28日格林尼治时间12:8:0
沙漠记忆和路线指引——对蚂蚁来说

远处的景色。这张绝妙的照片展示了突尼斯沙漠、食物来源和唯一的视觉地标。蚂蚁会穿过一侧的地标,然后继续向远处的巢穴进发;箭蚁蚁形象;资料来源:马修·科莱特

一篇新的科学论文进一步测试了蚂蚁从距离巢穴100米远的地方穿越炎热沙漠的能力。从你的家到你的觅食地有时是一条曲折的路线。沙漠蚂蚁箭蚁富通银行只能使用刻板的视觉路线,但个人可以成为“脱离”她的线索,即使所有视觉信号都存在。

在本文的实验中,对昆虫的训练是在一条简单的路线上使用一个孤立的地标,但重复它们的路线往往会让它们感到困惑。关于记忆在这些情况下如何发挥作用的线索现在更加明显了。从一次旅行中获得的记忆为未来的旅行提供了指导,但是蚂蚁如何决定每一次旅行中哪个记忆是正确的呢?在前往巢穴的途中,食物搬运工只会利用回家旅程的回忆。她将利用之前旅行中获得的图像对齐,自动沿通常的方向行进。这一特殊的物种也利用方向和累积距离来引导。这种聪明的路径积分(PI)系统意味着可以从总距离中减去行进的距离,从而给动物一个方向和剩余距离的估计。

利用PI和它的视觉记忆,当PI告诉蚂蚁这一点时,蚂蚁可以假设自己在巢中。因此,实验者把蚂蚁放回到食物点,留下一个PI“零向量”。这种有趣的状态仍然允许蚂蚁使用视觉记忆来绕过单一的地标。避免拟人化思维是很重要的,因此作者埃克塞特大学的马修·科莱特提出了一种“以蚂蚁为中心”的解释。他在《英国皇家学会学报B》上发表了一篇引人入胜的论文《沙漠蚂蚁对近期视觉体验的记忆与路线引导控制》

利用路线记忆,在归途之后的个体开始再次返回巢穴。马太认为蚂蚁的这种返回运动总是被打断。他们在3-5米后停下来,评估或搜索邻近地区。他称下一个阶段为第二个开关,在这个过程中,它们恢复了正常的路线。以蚂蚁为中心的思维意味着蚂蚁的导航状态发生了变化。蚂蚁正常的回家之旅从未被这样打断过。

为了证明蚂蚁中心思想在这种情况下是有效的,本垒打被扩展了。在馈线后方12或18m处,在距离14m处再次达到PI为零的状态。只有当蚂蚁在更远的18米的距离时,混乱才会发生。所以PI状态不能解释为什么蚂蚁在寻找或评估情况。相反,这与对那个单一地标的重复有一些联系。他们的记忆告诉他们,他们已经走到那里去了。行程的一些残留记忆阻止PI完全操作。

得出的结论是,这涉及到好几类记忆过程。如果有必要,长期记忆可以保留几个月的视觉路线;也可能有5-10秒的短期记忆。他们把情况放在一个背景或序列的一部分。重复记忆是对当前视觉数据的长期记忆,类似于蜜蜂的“计数”。我们大脑中缺少哺乳动物式的情景记忆。这些微小的生物体可以改变不同的行为,但非常成功,只需要一点点困惑。像往常一样,我们可以从对蚂蚁的观察中学到很多东西。