Как муравьи определяют время

Как муравьи находят дорогу домой: основные версии

Как муравьи находят путь домой к муравейнику? Вопрос интересный, но не достаточно изученный. Ученые смогли определить пять способов пространственной ориентации насекомых.

Муравьи – уникальные представили мира фауны. Природа щедро одарила насекомых различными умениями и способностями. Мурашики без труда находят путь к родному муравейнику, ежедневно удаляясь от дома на 2 – 3 километра в поисках пищи.

Способы ориентирования в пространстве

Проведя многочисленные эксперименты ученые доказали – муравьи находят дорогу к муравейнику практически всегда. Встречаются исключения, но это огромная редкость. Дикая природа не создает мурашам никаких препятствий для возвращения.

Муравьи добираются до муравейника, реализуя следующие возможности:

• пользуются химическими метками;
• ориентируются на расположение физических предметов;
• определяют путь, выбирая ориентиром солнце;
• используют магнитное поле планеты;
• занимаются подсчетом шагов.

Ученые-мирмекологи предполагают существование и иных механизмов, позволяющих насекомым добираться до муравейника из отдаленных мест.

Химические метки на пути

Пространственное ориентирование путем постановки химических меток практикуется муравьями всех видов. Насекомых этой группы отличает чувствительность к различным типам ароматов.

Для насекомых типична химическая (ольфакторная) коммуникация. Муравьи не умеют общаться при помощи голоса. Некоторые разновидности абсолютно слепы. Использование запаха – единственная возможность полноценного общения, указания на пищу, способ ориентирования на местности.

Для внутрисемейного общения, создания химических меток муравьи применяют феромоны. Гормоны специфичны не только для отдельного вида мурашей, но и определенной ситуации. Метка маршрута – типичный пример.

Чтобы найти дорогу к муравейнику, рабочая особь в период движения делает по пути небольшие ароматизированные метки. Дорожки, предназначенные для регулярного передвижения, полностью заполнены муравьями.

Важная роль в ольфакторной коммуникации отводится топохимическому чувству. Насекомые не только отличают аромат феромоновой метки, но понимают размер, направленность движения. Столь тонкой обонятельной способностью не обладают даже охотничьи псы. Собака, учуяв лисий след, способна обмануться, выбирая направление.

Муравей, столкнувшись с феромоновой меткой, определяет зашифрованную информацию, направление движения. Насекомое отправится именно к источнику пищи.

Упрощенно процесс метки муравьиных дорог описывается как постановка ароматизированных стрелок. Чтобы нарушить движение, сбить насекомое с пути, достаточно распылить по феромоновой дорожке обычный дезодорант. Муравьи в скором времени полностью устранят нарушения.

Муравьиная тропа представляет «дорогу» с множеством разнообразных меток-указателей, понятных рабочим представителям колонии.

Физические объекты

Как муравьи находят дорогу, ориентируясь на физические объекты? Насекомым присуща возможность запоминания определенных предметов и элементов пейзажа. Учитывая малые размеры, способ ориентации на местности имеет характерные особенности.

Памятью мурашей запоминаются предметы, соответствующие росту насекомых: растущая кустом трава, камешки, трещины в почве. Здания, реки, другие крупные объекты в качестве ориентиров не используются.

Картинка из определенных топографических знаков в обязательном порядке дополняется ориентированием по расположению солнца. Взаимосвязь была доказана лабораторными опытами. Ученые, не внося изменений в расположение наземных ориентиров, поворачивали кормовую площадку относительно солнца. Насекомые с трудом отыскали дом.

Поскольку в природе подобные ситуации полностью исключены, то система ориентирования по расположению солнца остается максимально надежной. Если полностью изменить внешний вид поляны вокруг муравейника, насекомые доберутся домой, ориентируясь по солнцу.

Мураши занимаются обучением молодых особей премудростям ориентирования по физическим объектам. Процесс учебы представляет собой полноценный урок: новичок задержался, сошел с тропы, опытный муравей дожидается «потеряшку», помогая выбрать оптимальный маршрут.

Ориентация по солнцу

Следующий способ того, как муравьи находят дорогу к муравейнику, – ориентирование по солнцу. Способность является наиболее сложной и продолжает изучаться.

Насекомые обладают способностью принимать во внимание текущее место положения небесного светила, учитывая его при любых территориальных передвижениях, включая непродолжительные по времени путешествия.

Важное умение насекомых – совершать поправку маршрута в соответствии со смещением солнца в течение светового дня. Если муравей покинет колонию с рассветом, а вернется в обеденное время, насекомое примет в расчет изменение расположения солнца относительно горизонта.

У муравьев особенное строение глаз. Специальные клетки способны учитывать направленность солнечных лучей. Мурашам не нужно проводить сложные вычисления траектории солнечного движения. Мозг, получив необходимую информацию от целевых клеток, внесет в маршрут необходимые коррективы.

Магнитное поле земли

Применяется ли ориентирование по магнитному полю планеты всеми видами муравьев, ученым не известно. Но муравьи-листорезы метод поиска пути к домашнему муравейнику используют регулярно.

Эксперимент выявил, что при нарушении феромоновой дорожки и полном отсутствии солнечного света поведение мурашей меняется. Они начинают двигаться несколько хаотичнее. Помехи в стройное движение вносит магнитное поле планеты.

Один из органов муравьев функционирует в режиме обычного компаса, «указывая» насекомым северное направление. При совмещении с остальными системами ориентирования насекомые находят путь к муравейнику. Именно магнитное поле планеты помогает муравьям возвращаться домой, в условиях сумерек, когда солнце опускается за линию горизонта.

Подсчет шагов

Открытие способа ориентирования муравьев в пространстве по количеству сделанных шагов совершенно в ходе эксперимента. Многие разновидности насекомых в период поиска корма совершают подсчет числа выполненных шагов, сделанных в конкретном направлении. Ученые сделали вывод, что мураши проводят подсчет шагов между двумя поворотами тропы.

Способность выявлена исследовательской группой мирмекологов в период проведения экспериментального теста. Были взяты несколько муравьев из общей популяции. Одной группе насекомых лапки укоротили, другой части удлинили путем прикрепления миниатюрных ходулей.

Место нахождения корма мурашам было известно. Коротконогая группа завершала путь к запасу корма, не доходя до него. Вторая часть испытуемых пересекала участок, начав искать пищу там, где еда заведомо отсутствовала.

Заключение

Большинство мурашей в поиске дороги к родному муравейнику, для пространственной ориентации используют практически все рассмотренные способы. Это помогает насекомым не сбиваться с курса, возвращаясь в отправную точку маршрута, – муравейник.

Представители семейства пустынных муравьев, живущие в жарких песках, подвергаются ежедневному риску погибнуть под лучами палящего солнца, обезвоживания, если не вернутся к муравейнику в прохладные подземные камеры.

Как муравьи находят дорогу домой? Были рассмотрены все известные способы. Ученые не исключают, что известные ориентационные возможности насекомых – далеко не предел. И мурашики практикуют более совершенные.

Видео: Муравьи в муравейнике

Источник

Плохо вижу, но отлично чувствую: как муравьи ориентируются в пространстве

Когда мы смотрим на муравья, муравей на нас не смотрит. И это неспроста. Глаза у муравьев достаточно близоруки и позволяют видеть всего на несколько сантиметров. Но хоть муравьи плохо видят, они достаточно хорошо ориентируются в пространстве. Правда совсем не так, как люди.

Маленькие нюхачи

Кроме глаз на голове муравья расположена пара антенн, способных улавливать тонкие и сложные запахи. Также у муравьев хорошо развиты обонятельные доли мозга.

Различая тончайшие ароматы, с помощью ароматических меток насекомые ориентируются в системе ходов муравейника, опознают пришельцев и даже общаются друг с другом, передавая информацию.

Так как большая часть мира муравья находится у него буквально под носом, зрения на несколько сантиметров и хорошего обоняния бывает достаточно для жизни. Однако, хоть обоняние и зрение важные чувства для муравьев, они не единственные.

Дрожь земли

Человек способен почувствовать вибрацию кожей, а муравей телом. За счет специальных струн, натянутых между панцирем насекомого и внутренней мембраной.

Получается своеобразная подвеска: когда корпус муравья улавливает вибрацию — она напрямую сообщается в нервные центры. А преобразовывая вибрационные сигналы в нервные импульсы муравей буквально слышит и чувствует телом. Вот, как ориентируются в пространстве муравьи. И даже общаются друг с другом на расстоянии, издавая негромкие звуки.

Дуновение ветерка

Но и это еще не все. Недавние исследования показали, что крохотные щетинки на поверхности муравья также соединены с нервными окончаниями. А значит мураши чувствуют прикосновения и даже способны различать дуновение ветра.

Своя атмосфера

Чем больше мы присматриваемся к этим малышам, тем больше интересного узнаем. Муравьиное царство удивительно. Даже спустя несколько веков пристальных наблюдений, ученые-мирмекологи продолжают совершать здесь открытия. Остается только восхищаться удивительным устройством этих насекомых и укладом их жизни.

Источник

С помощью чего и как муравьи находят дорогу домой

Многим интересно знать, как муравьи находят дорогу домой. Ведь они такие маленькие, а мир такой большой и постоянно меняющийся. Все понятно, когда фуражиры выстраиваются друг за другом в цепочку. В этом случае с тропы не собьешься. А вот что делает муравей, если он остался один, а в муравейник вернуться нужно?

Главные органы чувств ориентации в пространстве

У каждой группы видов есть свои особенности ориентирования в пространстве. Например, для птиц главным является зрение. Млекопитающие больше доверяют обонянию. У рыб есть боковая линия, которая позволяет им чувствовать колебания воды.

Муравьи обладают развитыми органами чувств, что является обязательным условием жизни в двух средах — под землей и на земле. Сложные ходы в муравейнике, дальние переходы за кормом, коллективный образ жизни — все это требует от муравьев быстрой реакции, хорошей памяти, слаженных действий и заботы друг о друге.

Ориентируются в пространстве и находят дорогу дому муравьи с помощью:

• использования солнца как универсального ориентира;
• фиксации в памяти всех предметов, попадающихся на пути;
• использования химических меток на тропе;
• отсчитывания количества шагов для оценки пройденного расстояния;
• ориентации по магнитным полям.

Этот перечень многие ученые считают далеко не полным, но единственно известным. Вполне возможно, что эти насекомые пользуются неизвестными нам органами чувств и ориентирами. Легко изучать строение и химический состав организма, а вот познать в тонкостях поведение общественных насекомых очень сложно.

Использование химии

Найти свой дом по запаховым меткам — что может быть проще. Химическую информацию о себе оставляют все. Это индивидуальный запах, который может распознать каждое животное, обладающее хорошим обонянием. Именно так ищут свою добычу все псовые и кошачьи.

Муравьи, конечно, оставляют на тропе запах своего тела. Однако, каждый муравей пахнет, прежде всего, своим муравейником. По этим индивидуальным меткам любая особь из данного муравейника может найти как своего собрата, так и свой дом.

Для муравьев, не обладающих вербальным общением, химический язык является самым главным источником информации.

По метке, оставленной на земле, они могут определить давность следа и состояние муравья. Так что химическая метка, оставленная одним муравьем, поможет отыскать свой дом всем остальным муравьям этой семьи.

Ориентация по Солнцу и предметам

Зрение у муравьев хорошее, но оно сильно отличается от человеческого. Ориентация по Солнцу для них — это не зрительная фиксация светила, а определение источника максимально интенсивного освещения.

Механизм ориентации по Солнцу очень прост — если утром колонна фуражиров все время двигалась прямо на солнце, то к вечеру, повернув назад, нужно двигаться опять прямо на солнце. Возникает вопрос — насколько совершенны эти маленькие создания, чтобы понять тонкости вращения Земли вокруг своего светила.

Исследования показали, что муравьи могут учитывать направление, ориентируясь по Солнцу, даже при кратковременных и небольших перемещениях.

Мало того, они способны делать поправку на смещение светила с течением времени.

Ориентация по источнику света осуществляется с помощью специальных клеток, которые распознают направление солнечного света.

То, что муравьи хорошо организованы и обладают коллективным разумом, ни у кого не вызывает сомнения. Возможно, на инстинктивном уровне они понимают значение света как ориентира в пространстве. В таком случае возникают еще один вопрос — насколько сильно влияет на муравьев искусственное освещение.

Логично предположить, что лампочка может сильно дезориентировать муравья, особенно такого, как в знаменитом мультике.

И, кстати, а почему муравьи на ночь все прячутся? Ведь, если у них так развита химическая ориентация, то не лучше ли выходить на охоту ночью. Этот факт привязанности к дневному образу жизни свидетельствует о важности в жизни муравьев ориентации с помощью зрения.

Несомненно, эти насекомые фиксируют все особенности предметов. Логично предположить, что запоминаются муравьями предметы небольшие, поскольку именно их они могут охватить взглядом. Проводились опыты по устранению различных предметов с самой фуражирной тропы или рядом с ней. Муравьи с большим волнением реагировали на перемещения мелких предметов, в то время как изменения в крупных предметах воспринимали спокойней.

Встроенный шагомер и его функция

Для определения расстояния, если нет никаких приборов для его измерения, люди использовали собственное тело. Измерения производились в шагах, длине стопы, расстоянии между мизинцем и большим пальцем, в длине руки от пальцев до локтя. Муравьи пошли по тому же пути. Пройденные расстояния они измеряют в количестве шагов.

Это дает следующее. Во-первых, зная расстояние до муравейника, можно точно определить, когда возвращаться, чтобы придти домой до захода солнца. Во-вторых, измерения производятся не только от себя до муравейника, но и от поворота до поворота, от одного ориентира до другого.

Таким образом, шагомер позволяет рассчитать свои силы и обозначить расположение визуальных ориентиров.

Магнитное поле как дополнительный ориентир

Если муравьи считают шаги и ориентируются по солнцу, то почему бы им не иметь собственный компас? Возможно, так оно и есть. По крайней мере, эксперименты на муравьях-листорезах показали, что они способны ориентироваться в пространстве при устранении запаховых меток и солнечного света. Однако, эти насекомые были полностью дезориентированы при появлении помех в магнитном поле.

Таким образом, муравьи имеют целый комплекс средств ориентации в пространства. Такой комплекс является системой дублирующих функций, которые позволяют насекомым возвращаться домой в самых трудных условиях.

Источник