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螞蟻
現在養一缸螞蟻當作寵物正在火紅,想要加入這個行列嗎?快來這裡認識螞蟻、尋找螞蟻、觀察螞蟻...一起討論關於螞蟻的種種新鮮話題。

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舊 2006-10-31, 05:52 AM   #1
野人
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近年有許多研究團隊陸續發表了好多種螞蟻識途辨位技巧的觀察結果,我想在這裡稍微歸納一下這些成果,好讓大家不致各執一意,搞點頭眼昏花。

記得以前,看到法布爾的昆蟲記上的觀察實驗,法布爾認為螞蟻會藉由視覺辨認路徑。然後科學界又再近二十年來陸續從蜜蜂辨識偏振光及物體相對位置的辨位技巧,逐漸開展研究到同屬膜翅目的螞蟻可能也採用了類似的方式辨別位置。給了傳統上認為螞蟻只藉由蹤跡(在路徑上沾抹蹤跡費洛蒙,藉以形成所謂氣味走廊)辨位說法另一個可能。然後近一兩年,透過媒體報導,我們知道有一些研究團隊,陸續作了很多螞蟻識途辨位的研究,這些觀察成果,闡釋螞蟻可能的幾種找路的技巧-

1.蹤跡費洛蒙(Trail Pheromone;大陸譯作蹤跡信息素)
2.偏振光與非偏振光源(polarized light and unpolarized light)
3.物體的相對位置
4.幾何定位(這是2004年底的新聞,本站好像沒收錄到,找到再po上來供參考)
5.計算步數

這麼多定位方式,除了可能跟特定的種類有關外,我覺得就個別種類螞蟻來說,採用以上哪一種技巧也可能跟定位所需要的精準程度有關,比方辨識大致的位置可能會使用光學的感覺,比方偏振光反映了太陽的絕對位置,而一般視覺則可以察覺附近物體的相對位置(據說螞蟻對於近物的視覺還不錯);再需要精準辨識的部份,就會較依賴氣味,而步數計算或許有助快速行動吧。因此不會是只依賴單一受器來識途辨位,而會採用最適合當時需要的方式、最不耗能的方式。我們人類是高度視覺感受動物,要體會螞蟻運用視覺之外資訊找路的心境,我想在一片漆黑中憑著記憶與手指觸摸方式找位置的心得會最接近吧。
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舊 2006-10-31, 05:54 AM   #2
野人
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幾何定位的方式

英國科學家撰文揭示“螞蟻王國”秘密

大紀元

爲什麽螞蟻能夠準確尋到歸途,這個問題像謎團一樣,長久吸引著動物學家的興趣。最近,英國科學家研究結果發現,螞蟻能夠將“幾何資訊學”有效地“應用”在認路上。這項研究成果發表在最新一期的《自然》雜誌上。
群體生活的螞蟻經常獨自外出尋找食物,有時走很遠的路。但小小的螞蟻卻有一套傑出的認路本領,即使濃雲密布,或者地面上被破壞,它們仍舊會找到蟻巢。只不過要多走些彎路而已。爲什麽螞蟻能夠準確尋找歸途?

英國科學家最新的研究發現令人意想不到的結果――螞蟻能夠將“幾何資訊學”有效地“應用”在認路上。只需恪守“60度法則”螞蟻就絕對不會錯過回家的路

文章指出,,研究人員在對野外螞蟻活動研究過程發現,當專職負責偵察任務的偵察螞蟻從蟻穴出發後,它們會運用一種有特殊氣味的資訊激素全面標示出其行進的軌迹,而後續出洞的工蟻們將依照這些資訊素的指示向有食物的目的地不斷進發。

從理論上講,迷路的法老蟻可以通過資訊素軌迹,根據資訊素氣味尋找食物或者回家的路。(法老蟻最初生長在南非,是常見的家庭害蟲)但據科學家研究指出,這種方法相對而言比較浪費時間。

英國謝菲爾德大學的科學家在觀察一種名爲法老蟻的小型螞蟻搬運草料時發現,螞蟻不僅僅通過軌迹路線上資訊素濃度的不同尋找食物或者巢穴;在辨別方向時更好的辦法是利用幾何學的反向軌迹。

科學家驗證,將單個螞蟻在直線軌迹和55度的軌迹分別方向的能力進行比較發現,在直線軌迹上的螞蟻無法準確地確定它們的方向,而它們處於分岔軌迹時,大約45%的螞蟻都能夠在第一個岔路口準確分清它們的方向。科學家的實驗證明,幾何形岔路口向法老蟻提供了所需要的反向性。

研究小組接著又對呈30度和120度等各種不同角度的軌迹進行了研究,結果發現,螞蟻準確定位的軌迹交叉的最理想角度是60度左右。他們發現,不僅法老蟻在處於這個角度的岔路口時定向最爲準確,而且其他種類的螞蟻也有同樣的規律。

英國謝菲爾德大學植物動物學教授弗朗西斯·拉特尼克斯表示,螞蟻們只要根據這一螞蟻家族自創的“60度法 則”,按照相反的角度遵循路標的指示,外出的螞蟻就絕對不會錯過回家的路。

英國謝菲爾德大學植物動物學教授弗朗西斯·拉特尼克斯表示,通過幾何學(想象一個大寫的Y),迷路的螞蟻能夠重新找到回家的方向。在軌迹的交叉點從 洞中出來的螞蟻會發現兩條大約呈30度角(相對於目前前進軌迹)的軌迹(想象一隻螞蟻從巢穴———Y的下部———向外爬行)。這就意味著螞蟻們只要根據這一螞蟻家族自創的“60度法 則”,按照相反的角度遵循路標的指示,外出的螞蟻就絕對不會錯過回家的路。

美國堪薩斯大學生態學和進化生物學系的教授魯道夫·傑德爾表示,幾何學方法定向的發現讓科學家大感吃驚。已知植物樹根、動物心臟血管系統等自然分岔網路分配資源所需的能量降至最低水平,螞蟻軌迹網路可能出於同樣原因將食物最爲有效地運進它們的洞穴。  傑德爾教授表示,軌迹幾何學只有在螞蟻迷了路、缺少可選擇的方向線索以及沒有其他螞蟻跟隨的自然情況下才會對它們有幫助。但目前研究人員還不瞭解軌迹幾何學使用的頻率。
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舊 2006-10-31, 06:00 AM   #3
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計算步數的方式

這篇報導記得本站曾收錄過,但我一時找不到;下面連結的網址,內有連上假腿的螞蟻特寫,模樣相當滑稽!

螞蟻認路靠計算步數

大紀元

科學家最近發現螞蟻認路靠的是能計算步數的能力,首次顯示了在動物界裡也存在著步數計機制。
科學家一直都對住在撒哈拉沙漠的螞蟻的導航能力感到佩服不已。這些螞蟻能在一望無際的沙漠裡通行無阻而不迷失,它們通常能在找到食物後順利的回到穴裡去。

專家們在2004年發現了這些螞蟻具有超強記憶力,能夠記住沙漠裡罕見的路標從而確定方向。但令科學家感到困惑的是,僅利用這個資訊並不足以讓螞蟻找到家,因為它們還必須有距離感,知道離家走了多遠。

科學家最近發現這些螞蟻的距離感來自它們獨有的步數計機制。來自德國烏爾姆大學的科學家馬泰斯 衛凌格(Matthias Wittlinger)和研究夥伴利用巧妙的實驗得到了以上結論。

科學家們首先為這種沙漠螞蟻建了一個窩,然後讓25只螞蟻離家並步行10米遠的路程。之後科學家把這些螞蟻抓起來,並分成3組。他們把一組螞蟻的腿鋸短了,在另一組螞蟻的腿上架上支柱,而第3 組螞蟻則保持不變。

接著研究人員給了這些螞蟻一塊食物,讓它們把食物帶回家去。科學家們猜測如果這些螞蟻的距離感來自步數的計算,那麼改變它們腿的長度應該會影響這些螞蟻對家的距離的估計。長腿螞蟻如果仍然按照原來離家的步數來估計離家的距離,由於如今腿被加長的緣故,同樣的步數卻會讓長腿螞蟻走的更遠,所以長腿螞蟻會走過頭而錯過了家。相同原理,短腿螞蟻卻會低估離家的距離。

結果科學家發現這些長腿及短腿螞蟻不但真的錯估家的位置,而且錯估的程度還和科學家根據螞蟻腿長度而做出的預測吻合。長腿螞蟻真的錯過了家,它們在多走了5米後(15米後)才開始尋找自己的穴,而短腿螞蟻則相反,它們只走了5米後就開始找家了。這一發現顯示這些螞蟻是依靠步數的計算來估計距離的。

這項研究突破在最新一期的《科學》雜誌裡發表。
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舊 2006-11-24, 07:49 PM   #4
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我又找到一種見解~

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螞蟻是如何認路的

中國公眾科技

隨風 2006年10月19日 11:11

你有沒有疑惑過螞蟻是怎麼發現廚房裏的食物的?現在科學家們揭示了木蟻是怎麼用它們可憐的視力在多變的自然環境中遠距離識路的。這一研究有助於自動控制裝置的開發,並有助於加深我們對基本動物學習過程的理解。

  據美國媒體“每日科學”消息,蘇塞克斯大學的科學家們解釋了螞蟻的視覺導航系統是如何工作的。螞蟻(木蟻)尋找食物是根據之前的螞蟻留下的化學痕跡,而這最初的路線是根據一種高效的學習策略形成的。第一次經過時螞蟻在行進的過程中儲存了路線的圖像信息,之後就使用複合地標以及對於整個地形的記憶來導航。科學家們發現螞蟻有一系列地標記憶,在不同情況下會選擇使用相應的記憶,比如尋找食物、回家等等。

  研究者們利用實驗室實驗進一步細化研究螞蟻的視覺記憶選擇。研究負責人,蘇塞克斯大學神經科學研究中心的湯姆•克萊特教授解釋說:為了證實螞蟻通過視覺記憶來導航,我們使螞蟻從一個圓筒的10釐米處找到食物,然後我們把圓筒變成兩倍大小,螞蟻在20釐米處找到了食物。(這個位置的視覺地標與之前是相同的)

  為了分析螞蟻在混淆情況下調用記憶的能力,螞蟻們被引導訓練在兩個大小不同的圓筒中尋找食物,然後把之前訓練用的圓筒換成兩個相同尺寸的圓筒,螞蟻們還能分辨出哪個是哪個嗎?他們只能把圖形背景作為記憶調用線索來搜索。克萊特教授表示:當它們面對一個又一個的圓筒時,螞蟻需要在視網膜中有不同位置的圖形背景才能找到想要的圓筒。精確的記憶調用往往是基於螞蟻儲存了一個巨大的全景信息。

  更好的理解螞蟻導航系統有助於智能自動控制裝置的開發。昆蟲行為往往比哺乳動物的行為更貼近機械,螞蟻的導航策略有很多固定的地方。這一研究使人們更容易理解螞蟻的導航策略是如何運作的,以及如何設計自動控制裝置用同樣的原理進行導航。

  目前研究者們正計劃進行更進一步的實驗來尋求關於昆蟲“視覺動力”行為的更多新細節以及建立記憶調用模型。
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