Как муравьи находят дорогу по запаху

Многие муравьи используют химический след, оставленный другими рабочими, чтобы двигаться между гнездом и источником пищи. Такие вещества называют следовыми феромонами: они участвуют в передаче информации между животными. Муравей воспринимает запаховые сигналы усиками и может сочетать их с собственной памятью маршрута. Поэтому дорожка муравьёв не означает, что каждое насекомое слепо повторяет путь впереди идущего или ориентируется только по запаху.

Усики помогают обследовать след

Запаховая дорожка не является видимой полосой, похожей на нарисованную линию. Чтобы изучить её использование, исследователям нужно сопоставлять химическую метку с движениями насекомого. Само наличие рабочих в одном месте ещё не раскрывает, какие сигналы они воспринимают.

В исследовании муравьёв-древоточцев скоростная подробная съёмка показала несколько способов обследования запаховой дорожки. Усики активно двигались и при поиске, и при следовании метке. В одном из наблюдаемых способов муравьи использовали оба усика для определения краёв следа и последующих поворотов.

Левый и правый усики при этом не всегда работали одинаково. Авторы описали различия их движений и использования. Значит, представить усики как два неподвижных датчика, которые постоянно получают совершенно одинаковый сигнал, было бы неверно. Следование дороге включает и получение информации, и изменение направления тела.

Запах дополняет знакомый маршрут

В опытах с чёрными садовыми муравьями изучали сочетание личного опыта и следового феромона. При совместном наличии знакомого маршрута и химической метки рабочие двигались быстрее и прямее. Использование только одного из этих источников информации не давало такого же сочетания результатов.

Это помогает понять роль следа на уже знакомой дороге. Он не обязательно заменяет память: дополнительный сигнал способен поддерживать движение по маршруту, который муравей уже освоил. При этом измеренное поведение не означает человеческого рассуждения или словесной уверенности. Учёные судили о взаимодействии источников информации по действиям животных.

Поэтому выражения «дорогу запомнил» и «идёт по запаху» не всегда описывают взаимоисключающие ситуации. Один рабочий может пользоваться обоими источниками. Для проверки их вклада важно сравнивать условия, а не делать вывод по одному возвращению к корму.

На развилках задача усложняется

Другая работа с тем же видом рассматривала путь с двумя последовательными развилками. Освоение маршрута с чередованием направлений оказалось труднее, чем повторение одинакового поворота. Наличие следового феромона уменьшало ошибки на более трудном пути.

Кроме того, химическая метка помогала обучению: в последующих перемещениях без неё муравьи ошибались меньше. Этот результат относится к изученным маршрутам и условиям. Он не устанавливает для всех муравьёв обязательное число поворотов, которые они способны запомнить, и не делает запаховую дорожку безошибочным указателем.

В этой же работе сильный след сопровождался уменьшением дальнейшего нанесения метки. Поэтому химическая дорожка не обязательно усиливается одинаково при каждом новом проходе рабочего. Количество оставляемого сигнала тоже может меняться.

Почему тесная дорожка меняет поведение

В отдельном исследовании учёные изменяли ширину пути и количество чёрных садовых муравьёв на нём. В более тесных условиях меньше рабочих наносили следовой феромон. Дополнительный опыт с покрытыми веществами тела муравьёв стеклянными бусинами поддержал роль встреч с соседями.

Такое уменьшение метки представляет собой обратную связь: условия на дороге влияют на сигнал, который помогает привлекать новых рабочих. При этом снижение нанесения отдельным муравьём не означает обязательного уменьшения всей метки при любом количестве проходов. Нужно различать индивидуальное действие и общий результат движения множества насекомых.

Запаховый след поэтому лучше понимать как изменяемую часть общей системы поиска пищи. Усики, личный опыт, сложность пути и встречи с соседями могут влиять на движение. Видимая колонна показывает совместный маршрут, но сама по себе не доказывает, какой именно источник информации определил каждый поворот конкретного рабочего.