蚂蚁走路会留下什么信息
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比较普遍的是气味路标。你看，蚂蚁走路的样子很象盲人。蚂蚁的触角跟盲人手里的竹竿一样，它每走一步，都要用两根“竹竿”不断地敲地，这也是在探路。 蚂蚁的触角比盲人的竹竿还灵。因为这对触角有两种功能：一种是触觉作用，通过触角接触外界，就能探明前面物体的轮廓、形态和硬度，以及前进道路的地形起伏等情况。这种作用跟盲人的竹竿完全相同。另一种是嗅觉作用，通过闻味进行识别。这是盲人的竹竿所没有的。原来，蚂蚁一边走路，一边从腹部末端的*和腿上的腺体里，不断分泌出少量的、带有特殊气味的化学物质，叫做标记物质，沾染在路上，留下痕迹。远离蚁巢的同窝蚂蚁，回巢的时候，就用它的特殊鼻子——触角，来闻着这条气味路标前进，这叫做“气味导航”。 用手指在蚂蚁回家途中用劲抹擦几遍，破坏它原来的化学气味路标，或者放上一个卫生球，让卫生球的气味压盖标记物质的气味。这时候，你会看到许多蚂蚁爬到这个地方以后，顿时停止前进，就地乱作一团。因为它们一时闻不到原来的气味，所以暂时迷失了方向。如果继续观察，你会发现，过不多久，它们用触角互相碰碰，好象在交头接耳地互相转告：“前面的路标已破坏，得赶紧想办法”。它们走走停停，在周围兜圈子。最后，它们会设法绕过异味线，重新建立回巢的新路线。那么，蚂蚁是用什么办法重建新路标的呢？一般是采用另一种定位手段。 那就是靠太阳的位置来导航，又叫天文路标。这个秘密，在很早以前就被法国昆虫学家法布尔发现了。好，下面也请你来试一试： 找一只拖着食物回巢的蚂蚁，用一个密不透光的纸盒把它扣上(火柴盒就可以)。这时候，请你顺着它原来前进的方向在地上划一个箭头作为记号。三小时以后，你再掀开这个纸盒，就会看到蚂蚁不按原来的方向前进，反而急急忙忙奔向另外一个新方向。这时候，你在这条新路上再划一个箭头。最后你用量角器量一下，发现新路和老路形成的夹角，大约是四十五度，正好是蚂蚁被关闭期间，太阳横越天空时移动的角度。
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据拉特尼克斯教授和其他两位研究人员、谢菲尔德大学计算机学系教授邓肯杰克逊和迈克·霍尔克姆表示，这种方法相对而言比较浪费时间。 英国谢菲尔德大学的科学家在观察一种名为法老蚁的小型蚂蚁搬运草料时发现，蚂蚁辨别方向时更好的办法是利用反向轨迹。 反向轨迹是指满载而归的蚂蚁在返回蚁巢时，只要按照与出来时相反的角度便能循路而归。 谢菲尔德大学的研究小组称，过去一直研究蚂蚁信息素轨迹的研究人员并未发现这种方向标志或者反向性。正如他们所预想的那样，蚂蚁不仅仅通过轨迹路线上信息素浓度的不同寻找食物或者巢穴，而且还通过几何学。 为了验证他们的理论，科学家将单个蚂蚁在直线轨迹和55度的轨迹分别方向的能力进行了比较。科学家发现，在直线轨迹上的蚂蚁无法准确地确定它们的方向，而它们处于分岔轨迹时，大约45%的蚂蚁都能够在第一个岔路口准确分清它们的方向。科学家的实验证明，几何形岔路口向法老蚁提供了所需要的反向性。 蚂蚁准确定位的轨迹交叉的最理想角度是60度左右。 研究小组接着又对呈30度和120度等各种不同角度的轨迹进行了研究，结果发现，蚂蚁准确定位的轨迹交叉的最理想角度是60度左右。他们发现，不仅法老蚁在处于这个角度的岔路口时定向最为准确，而且其它种类的蚂蚁也有同样的规律。 英国谢菲尔德大学植物动物学教授弗朗西斯·拉特尼克斯表示，通过几何学(想象一个大写的Y)，迷路的蚂蚁能够重新找到回家的方向。在轨迹的交叉点，从洞中出来的蚂蚁会发现两条大约呈30度角(相对于目前前进轨迹)的轨迹(想象一只蚂蚁从巢穴———Y的下部———向外爬行)。这就意味着当蚂蚁们从蚁穴出发时，只要沿着这些事先标好角度的特殊路径行进，就一定能够找到食物资源，而当满载而归的劳动者要返回蚁巢时，只要根据这一蚂蚁家族自创的“60度法则”，按照相反的角度循路而归。由此一来，只要严格遵循这些路标的指示，外出的蚂蚁就绝对不会错过回家的路。 几何学方法定向的发现让科学家大感吃惊。 美国堪萨斯大学生态学和进化生物学系的教授鲁道夫·杰德尔表示，蚂蚁利用轨迹几何学方法定向的发现让他们大感吃惊。 已知植物树根、动物心脏血管系统等自然分岔网络经过进化，可以使分配资源所需的能量降至最低水平，谢菲尔德大学的研究人员总结说，蚂蚁轨迹网络可能出于同样原因进行进化：将食物最为有效地运进它们的洞穴。蚂蚁利用这种专门几何学确定方向可能只是给它们带来次要利益。拉特尼克斯教授说：“它们可能出于这样一个原因，那就是从中‘免费’获取好处。” 杰德尔教授表示，轨迹几何学只有在蚂蚁迷了路、缺少可选择的方向线索以及没有其它蚂蚁跟随的自然情况下才会对它们有帮助。他说：“目前研究人员还不了解轨迹几何学使用的频率……蚂蚁为了增加觅食的效率，便需要使用这种被科学家新发现的技能。” “罗马人说，条条大道通罗马。而对蚂蚁来说，则是条条道路通往蚁巢。”弗朗西斯·拉特尼克斯教授说。 蚂蚁比较普遍的识路方式是气味路标。蚂蚁走路的样子很像盲人，它们的触角跟盲人手里的竹竿一样，每走一步，都要用两根“竹竿”不断地敲地，这也是在探路。蚂蚁的触角比盲人的竹竿还灵。因为这对触角有两种功能：一种是触觉作用，通过触角接触外界，就能探明前面物体的轮廓、形态和硬度，以及前进道路的地形起伏等情况。这种作用跟盲人的竹竿完全相同。另一种是嗅觉作用，通过闻味进行识别。 这是盲人的竹竿所没有的。蚂蚁一边走路，一边从腹部末端的*和腿上的腺体里不断分泌出少量的、带有特殊气味的化学物质，叫做标记物质，沾染在路上，留下痕迹。远离蚁巢的同窝蚂蚁，回巢的时候，就用它的特殊鼻子———触角，来闻着这条气味路标前进，这叫做“气味导航”。 气味导航与天文路标 蚂蚁是用什么办法重建新路标的呢？一般是采用另一种定位手段。那就是靠太阳的位置，用天空偏振光来导航，又叫天文路标。这个秘密，在很早以前就被法国昆虫学家法布尔发现了。偏振光是指只在某个方向上振动，或者某个方向的振动占优势的光。太阳光本身并不是偏振光，但当它穿过大气层，受到大气分子或尘埃等颗粒的散射后，便变成了偏振光。沙漠中有一种蚂蚁，在离开自己的巢穴时，总是弯弯曲曲地前进，到处寻找食物，可是一旦得到食物后，即使在离巢很远的地方，也会沿直线返回原地。科学家让蚂蚁在回巢的路上，戴上“有色眼镜”———使它通过各色滤光片观察天空。结果发现，让蚂蚁看波长为410 纳米以上的天空光，会使蚂蚁像迷了路一样，忘记回家的方向；如果给它看波长在400 纳米以下的光，蚂蚁一下子便找到了前进的方向。而紫外线的波长正是在400 纳米以下，也就是说，蚂蚁是用紫外线导航的。但是，如果使天空光去掉偏振，变为非偏振光，蚂蚁的正常行动也会被打乱。由此可见，蚂蚁是利用偏振紫外线导航的，它们的眼睛是天然的偏光导航仪。
