Те, як мурахи знаходять дорогу додому, вивчали і продовжують вивчати тисячі вчених. І не просто так: у цій здатності комах задіяно безліч механізмів, що дозволяють по-новому поглянути не тільки на світ комах, але і на здатності самої людини.
Як з’ясувалося, мурахи знаходять дорогу додому відразу декількома способами. Вони використовують для цього:
- орієнтацію по сонцю, хоча більшість людей самі по сонцю навряд чи зможуть зорієнтуватися в просторі
- запам’ятовування пейзажів та різних предметів
- хімічні методи
- «вбудований» крокомір
- магнітне поле Землі.
І, як обережно зауважують фахівці-мирмекологи (вчені, що вивчають мурашок), вони цілком допускають наявність і інших механізмів, що дозволяють мурашкам безпомилково знаходити дорогу додому, але ще не вивчених людиною. Хоча кожен із зазначених вище способів сам по собі дуже ефективний і може забезпечити мурах безпомилкової навігацією.
На замітку
Тягу до місця свого проживання або народження вчені називають словом «хоминг» (від англ. Home – будинок). Воно особливо яскраво проявляється у лососів, які безпомилково знаходять річку, в якій вилупилися мальками з ікри, після довгих років перебування в океанічних просторах.
Хімічні мітки на маршрутах
Хімічним способом орієнтації користуються всі без винятку мурахи. Для них взагалі характерна висока чутливість до запахів і схильність саме до хімічної комунікації. Звуків мурахи не видають, а у деяких видів робочі особини зовсім сліпі, і запахи для них залишаються єдиним способом спілкування, пошуку їжі і орієнтування в просторі.
Для комунікації та формування міток мурахи використовують різні феромони, специфічні для кожного виду і для кожної конкретної ситуації. У тому числі — і для позначення маршрутів.
Це цікаво
Запахи також використовують багато мурахи-рабовласники і комахи, що паразитують в мурашниках. Наприклад, навчившись виробляти феромони, властиві конкретному виду мурашок, вони проникають в їх житла і там або харчуються запасами мурах або їх яйцями, або викрадають личинок, або просто живуть в комфортних для них умовах.
Для повернення в мурашник кожен мураха по мірі свого руху залишає мікроскопічні запахові мітки. І доріжки, по яких комахи переміщуються особливо часто виглядають для них, як для людини — швидкісні шосе. А «протоптані» один раз — наче стежка в лісі.
Дуже важливо і топохимическое почуття у мурашок, завдяки якому вони можуть визначати не тільки запах мітки, але і її розміри і напрям. Такий тонкощі нюху немає навіть у собак: мисливський пес, натрапивши на слід зайця, може помилитися в напрямку руху видобутку. Мураха ж, зустрівши хімічну мітку, буде точно знати, де знаходяться попередня і наступна мітки, а також в якій стороні лежить мурашник, а в якій — джерело їжі.
Не варто розглядати цю здатність мурах як малювання феромонами своєрідних стрілок. Це — візуальна інтерпретація такого феномену, але працює вона за тим же принципом: в кількості пахучого речовини і його запаху для комахи і закодована вся необхідна інформація.
На замітку
Для того, щоб збити з пантелику мурах, досить перебити запах їх дорожньої мітки більш сильним ароматом. Простого окроплення стежок дезодорантом достатньо для цього. Однак завдяки вродженому працьовитості мурахи дуже швидко відновлять первісну стежку.
Таким чином, кожна стежка мурах — це своєрідна дорога з великою кількістю покажчиків напрямку, зрозумілих кожній робочій особини.
Фізичні об’єкти як надійні орієнтири
Запам’ятовування розташування предметів та елементів пейзажу, так зрозуміле нам, характерно і для мурашок. Однак враховуючи розміри самих комах, такий спосіб орієнтування має у них деякі особливості.
- Мурахи запам’ятовують предмети свого масштабу: кущики трави, окремі камені, тріщини в землі. Було б надто необачно очікувати про них орієнтування по будівлям і річках.
- Систему своєрідних знімків території мураха активно доповнює навігацією по небесним світилам. У лабораторних експериментах було з’ясовано, що якщо кормову майданчик мурах з мурашником повернути відносно Сонця, не змінюючи положення наземних орієнтирів, комахи приходять в замішання. Зрозуміло, що в природі таких ситуацій не трапляється, що робить таку систему дуже надійної: якщо навколо мурашника серйозно змінити ландшафт (розчистити, наприклад, траву), комахи все одно зорієнтуються по Сонцю.
Цікаво, що деякі мурахи активно навчають своїх товаришів знаходити дорогу додому і ділянку з їжею. Причому таке навчання зовсім не схоже на просте слідування одного фуражира (члена мурашника, що спеціалізується на добуванні їжі) за іншим: якщо «учень» відстає від «учителя», вчитель його чекає і допомагає знайти оптимальний шлях.
Орієнтація по Сонцю
Здатність мурах орієнтуватися по Сонцю дуже складна і досі активно вивчається.
По-перше, мурахи можуть враховувати напрямок на Сонце навіть при короткочасних і невеликих переміщеннях.
По-друге, ці комахи вміють робити поправку на зсув світила з плином часу. Навіть якщо мураха тікає з мурашника вранці, а повертається тільки до полудня, він врахує, що за цей час Сонце піднялося над горизонтом.
По-третє, в очах мурашок є спеціальні клітини, які враховують напрямок сонячного світла. Так їм не доводиться робити ніяких розрахунків: їх мозок сам отримує з цільових клітин інформацію і робить потрібну поправку.
Орієнтир — магнітне поле Землі
Ще остаточно не відомо, чи використовують орієнтацію по магнітному полю Землі всі мурахи, або тільки досліджені спеціально з цією метою мурахи-листорезы. Але в результаті експерименту з’ясувалося, що при порушенні запахових міток і при відсутності сонячного світла поведінка мурах можна було змінювати, вносячи певні перешкоди в магнітне поле в області пересування комах.
Швидше за все, якийсь із органів мурашки працює в режимі компаса, вловлюючи напрям на північ, що при поєднанні з іншими системами орієнтування допомагає комахам знаходити потрібну їм напрямок руху. З його допомогою мурахи знаходять дорогу додому навіть в сутінки, коли Сонце вже ховається за горизонтом.
Мурахи знаходять будинок… рахуючи кроки!
І це відкриття в області поведінки мурах виявилося найбільшим сюрпризом для этологов: багато видів мурах для пошуку корму вважають кількість кроків, здійснених у певному напрямку. Сьогодні вчені вважають навіть, що мурашки підраховують кроки між кожним поворотом.
Таку здатність виявила дослідницька група, яка провела не самий етичний експеримент: кільком мурашкам з одного і того ж мурашника були підрізані лапки, а ще кількох — на лапки ж приклеєні мініатюрні ходулі. Група «коротконогих» мурашок закінчували свій шлях до корму, не доходячи до нього, група ж «мурашок на ходулях» успішно пробігала ділянку з їжею і починали шукати корм далі, там, де його немає.
У більшості видів мурах при пошуку дороги додому і в цілому при орієнтуванні в просторі поєднуються якщо не всі перераховані, то кілька з описаних способів, що підвищує точність знаходження потрібного маршруту. Для багатьох мурах це особливо важливо. Наприклад, представники видів, що мешкають в пустелях, ризикують просто згоріти на сонці або загинути від зневоднення на поверхні землі з температурою близько 50°С, якщо в потрібний час не зуміють повернутися в прохолодну нору.
Не виключено, що мурахи в майбутньому подарують людям ще кілька сюрпризів в області орієнтування в просторі.