Żyjące w surowym, pustynnym środowisku mrówki nie mogą polegać na punktach orientacyjnych w odnajdywaniu drogi, a mimo to nigdy się nie gubią. Naukowcy z Niemiec odkryli, że prócz liczenia kroków, te niesamowite stworzenia wykorzystują również oscylacje i pola magnetyczne, by bezpiecznie wrócić do domu po wyprawie w poszukiwaniu pożywienia.

Wcześniejsze badania pokazały, że mrówki stosują integrację ścieżki - to jest wykorzystują wskazówki do śledzenia odległości i kierunku, by oszacować swoje położenie geograficzne - w celu odnalezienia drogi do domu. Naukowcy pracujący w Instytucie Ekologii Chemicznej im. Maxa Plancka w Jenie, Niemcy, wykazali teraz, że mrówki pustynne mogą również posiłkować się magnetycznymi i oscylacyjnymi punktami orientacyjnymi podczas powrotu do gniazda. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie PLoS ONE.

Podczas gdy integracja ścieżki jest, według europejskich naukowców, "fascynującym mechanizmem, który mrówki wykorzystują do orientacji" i "ważnym sposobem na przetrwanie w surowym środowisku pustynnym", to jednak metoda ta jest "podatna na błędy". Stąd dodatkowe korzystanie z wzrokowych i węchowych punktów orientacyjnych jako istotnych wskazówek. W przypadku mrówek, odnalezienie właściwego gniazda jest kwestią życia lub śmierci, gdyż mogą zostać zabite lub przynajmniej zaatakowane, jeżeli wejdą przypadkowo do nieodpowiedniego gniazda. Zespół badawczy postanowił zatem przetestować mrówki pustynne pod kątem umiejętności wykorzystywania magnetyzmu i sygnałów oscylacyjnych pod nieobecność innych punktów orientacyjnych. "Byliśmy zaskoczeni, że faktycznie tak jest" - stwierdza doktorantka Cornelia Buehlmann, która przeprowadziła doświadczenie.

Aby sprawdzić, jakie znaczenie dla mrówek mają magnetyczne i oscylacyjne punkty orientacyjne, Buehlmann wraz z kolegami umieściła kanał w pobliżu wejścia do gniazda i wyszkoliła niektóre mrówki w odnajdywaniu przynęty. Kanał zawierał magnetyczny, oscylacyjny, wzrokowy lub węchowy punkt orientacyjny, definiujący gniazdo. Naukowcy porównali następnie zachowanie tych mrówek z grupą kontrolą, która została przeszkolona w wyszukiwaniu przynęty, ale której kanał nie zawierał punktów orientacyjnych oraz z grupą "naturszczyków", która po raz pierwszy miała kontakt z punktem orientacyjnym w sytuacji testowej.

Naukowcy odkryli, że zarówno grupa kontrolna, jak i grupa "naturszczyków" zastosowała zgodnie z oczekiwaniami system integracji ścieżki w odnajdywaniu swoich gniazd, ignorując wszelkie zmiany w punktach orientacyjnych. Z kolei mrówki poddane szkoleniu, kiedy ich gniazda zostały skojarzone z punktem orientacyjnym, mijały je w przypadku zmiany punktu orientacyjnego. Szukały swojego gniazda w miejscu, gdzie pierwotnie znajdował się punkt orientacyjny i ignorowały informacje pochodzące z systemu integracji ścieżki.

Przeszkolone mrówki pustynne odnajdywały swoje gniazdo bez problemu, kiedy obok wejścia do gniazda zakopane było urządzenie oscylacyjne zasilane baterią. Jednakże, aby wykluczyć wszelki wpływ elektromagnetyczny urządzenia, naukowcy przeprowadzili doświadczenia z wykorzystaniem urządzenia oscylacyjnego bez kontaktu z gruntem, wówczas "mrówki zachowywały się jak te niewyszkolone" i "błąkały się bez celu".

Doświadczenia pokazały, że mrówki pustynne są "bardzo wrażliwe na sygnały oscylacyjne" - twierdzą naukowcy, ale przyznają, że nie jest jasne, którego zmysłu używają mrówki do orientowania się na podstawie sztucznie wytworzonego pola magnetycznego wokół gniazda.

"To nie oznacza, że mrówki posiadają jakiś organ czuciowy do wykrywania pól magnetycznych" - mówi pracujący w Instytucie dr Markus Knaden. "Ich zachowanie może być również wywoływane przez nieprawidłowe, neuronowe sygnały elektryczne wywoływane przez silne pole magnetyczne, zapamiętane przez mrówki." Jak by nie patrzeć - podsumowuje zespół - mrówki, które przystosowały się do wyjątkowo niesprzyjających siedlisk, wydają się być niezwykle elastyczne pod względem wykorzystywania wszystkich swoich zmysłów w nawigacji.

© Unia Europejska, 1994-2012

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Buehlmann, C., et al. (2012) 'Desert Ants Learn Vibration and Magnetic Landmarks', PLoS ONE 7, 3. DOI:10.1371/journal.pone.0033117