1 pav. Labiausiai šilumą mėgstanti Australijos skruzdėlė Melophorus bagoti. Nuotraukos autorius Shannon Hartman, nuotrauka iš www.AntWeb.org

Kaip orientuotis vietovėje, žmonės gali pasimokyti iš vabzdžių. Šios srities dažnas mokslinių tyrimų objektas yra bitės ir skruzdėlės. O pastarosios vadinamos net orientavimosi čempionėmis. Jos, ieškodamos maisto, nuo namų gali nukeliauti labai toli, bet randa į juos kelią. Mokslininkai tyrė, kaip orientuojasi dykumų skruzdėlės (1 pav.), kurios išsiruošia maisto per didelius karščius. Priešingai nei kai kurių rūšių skruzdėlės, žyminčios kelią cheminėmis medžiagomis, jos pasikliauja tik žemės ir dangaus orientyrais ir, manoma, turi vidinį odometrą atstumui matuoti. Gal šie vabzdžiai ir nėra patys protingiausi, bet turi gerą atmintį ir gali būti, kad moka skaičiuoti.

Jau kelis dešimtmečius mokslininkai aiškinasi, kaip orientuojasi Šiaurės Afrikoje ir Azijoje paplitusios skruzdėlės Cataglyphis. O pastaruoju metu susidomėta Australijos gyventojomis Melophorus ir Pietų Afrikoje įsikūrusiomis skruzdėlėmis Ocymyrmex. Visų šių trijų genčių skruzdėlės keliaudamos naudoja vaizdinę (dangaus ir žemės) informaciją (Cheng ir kt. 2009). Tačiau jų aplinka skiriasi orientyrų įvairove ir gausa, todėl orientavimosi technika taip pat skiriasi.

Skruzdėlės orientuojasi pagal dangaus orientyrus, pavyzdžiui, poliarizuotą dangaus šviesą, Saulės padėtį, taip pat joms svarbūs ir žemės orientyrai, horizontas (Graham ir Cheng, 2009). Yra žinoma, kad įvairių rūšių skruzdėlės pirmumą teikia skirtingiems orientyrams (Wehner 2009). Įdomu, kaip jų orientavimosi sistema prisitaiko prie paros bėgyje kintančių dangaus orientyrų? Juk ieškoti maisto jos gali skaisčiai šviečiant Saulei, o į namus  sugrįžti apsiniaukus.

Grįžimui į lizdą skruzdėlės naudoja tris pagrindines strategijas: randa tiesiausią kelią į lizdą (kelio integracija, angl. path integration), imasi sistemingos paieškos (angl. systematic search) ir naudoja jutimo organais gaunamą informaciją, pavyzdžiui, atpažįsta vietovę pagal vaizdus ar kvapus (Wystrach ir kt., 2013). Kai kurios skruzdėlės kelią pažymi feromonais, tačiau tai nebūdinga dykumoje gyvenančioms skruzdėlėms. Matyt, čia dėl didelio karščio lakūs junginiai greitai išgaruotų arba juos nupūstų vėjas (Ronacher 2008). Geriausias būdas greičiau pasiekti lizdą – rasti trumpiausią kelią. Skruzdėlės Cataglyphis ieškodamos maisto kartais nueina net kelis šimtus metrų. Šis atstumas dešimtis tūkstančių kartų didesnis už jas pačias. Tačiau kokiu greičiu jos juda!? Vidutiniškai 50 cm/s – greitos jos ar ne, spręskite patys, tačiau, kad joms prilygtų, žmogus turėtų eiti apie 50 km/h greičiu (Ronacher 2008).

Kelio integracija

Kai aplinkoje gausu žemės orientyrų, pavyzdžiui, medžių, žolių kuokštų, pagal kuriuos skruzdėlės gali atpažinti vietovę, jos pasikliauja šia informacija. Kai žemės orientyrų mažai, skruzdėlės, pavyzdžiui, Cataglyphis, taiko kitą orientavimosi būdą – kelio integraciją. Naudodamos dangaus orientyrų teikiamą informaciją ir vidinį žingsniamatį skruzdėlės įvertina, kuria kryptimi ir kiek toli yra lizdas, ir gali jį pasiekti trumpiausiu keliu. Ronacher (2008) apžvalgoje aptariami Wehner ir Wehner (1986) straipsnyje aprašyti skruzdėlių Cataglyphis orientavimosi tyrimai. Skruzdėlės nuo lizdo (2 pav., L) iki tam tikroje vietoje padėto maisto (M) keliavo vingiuotu keliu. Maisto pagriebusios skruzdėlės buvo perkeliamos į joms nežinomą vietą (N). Jei skruzdėlės nebūtų perkeltos, jos grįžtų į lizdą trumpiausiu keliu (2 pav., A, punktyrinė linija). O paleistos jos judėjo kryptimi, kuria pasiektų lizdą, jei nebūtų perkeltos. Tačiau priėjusios tariamą lizdo vietą (2 pav., B, pažymėta kvadratu) ir jo neradusios, skruzdėlės staiga pakeitė judėjimo kryptį (T) ir ėmė jo ieškoti. Tai rodo, kad skruzdėlės gali įvertinti nueitą atstumą.

2 pav. Skruzdėlės Cataglyphis taiko kelio integracijos strategiją. A – vingiuota linija pažymėtas maršrutas nuo lizdo (L) iki maisto šaltinio (M), o punktyrinė linija žymi skruzdėlės kelią atgal lizdo link. B – skruzdėlės maršrutas nuo jos paleidimo vietos (N) iki tariamo lizdo (pažymėta kvadratu), kur jo neradusi skruzdėlė staiga pakeitė judėjimo kryptį (staigus posūkis pažymėtas T) ir ėmė jo ieškoti (vingiuota linija). Rodyklės žymi skruzdėlės judėjimo kryptį. Parengta pagal Ronacher (2008).

Žingsniamačio hipotezė

O kaip skruzdėlės įvertina nueitą atstumą? Wittlinger ir kt. (2006) patikrino hipotezę, pagal kurią skruzdėlės skaičiuoja žingsnius. Ši idėja, pasak tyrėjų, buvo iškelta dar 1904 m., tačiau nebuvo eksperimentiškai tikrinta. Tyrimo metu skruzdėlės buvo išmokytos eiti tiesiu 10 metrų ilgio keliu nuo lizdo iki maisto šaltinio ir atgal. Po mažiausiai vienos dienos mokymų jos, pagautos prie maisto šaltinio, buvo perkeltos į daug ilgesnį kelią, lygiagretų tam, kuriuo anksčiau ėjo. Perkeltos skruzdėlės eidavo lizdo kryptimi, o mokslininkai registruodavo vietą, kurioje jo neradusios jos staiga pakeisdavo kryptį ir imdavo jo ieškoti.

Tyrėjai aiškinosi, ar pakinta skruzdėlių nueitas atstumas nuo maisto šaltinio iki tariamo lizdo pakitus jų žingsnio dydžiui. Rezultatai parodė, kad padidėjus žingsniui, skruzdėlės nueina didesnį atstumą, o sumažėjus – mažesnį. Taip patvirtinta, kad skruzdėlės atstumą įvertina pagal žingsnių skaičių. Tyrėjai greitaveike kamera nufilmavo, kaip juda skirtingo kojų ilgio skruzdėlės[1] (3 pav.). Tai leido suskaičiuoti jų žingsnius ir nustatyti žingsnių dydį, kurio vertės naudotos atstumui, kurį turėtų nueiti skruzdėlės, įvertinti, jei jos atstumą matuoja žingsniais. Taip pat tyrėjai apskaičiavo skruzdėlių judėjimo greitį pagal laiką, per kurį jos nuėjo tam tikrą atstumą. Gauti rezultatai patvirtino žingsniamačio hipotezę (Wittlinger ir kt. 2006).

3 pav. Žingsniamačio hipotezei patikrinti tirtos skirtingo kojų ilgio skruzdėlės Cataglyphis fortis. Skruzdėlių kojų ilgis buvo pakeistas taip, kad jos būtų maždaug 30 proc. trumpesnės (kairėje) arba ilgesnės (viduryje) nei kontrolinės grupės skruzdėlių (dešinėje). ©Matthias Wittlinger

Kai pasiklysta

Yra dar viena kelio radimo strategija – grįžimas atgal. Wystrach ir kt. (2013) tyrė, kaip pasiklydusios skruzdėlės taiko šią strategiją. Tyrimas buvo atliktas Australijoje – įprastame skruzdėlių Melophorus bagoti areale, kur kaip orientyrai gali būti žolių kuokštai ir pavieniai medžiai. Skruzdėlės Melophorus bagoti maisto ieško po vieną ir nepažymi savo maršruto cheminėmis medžiagomis, o pasikliauja tik tuo, ką mato. Tyrimo metu jos buvo išmokytos keliauti maisto šaltinio link – 8 arba 16 metrų atstumu nuo lizdo padėtų trupinių. Jų 1,5 m pločio kelias buvo aptvertas 10 cm aukščio į žemę įkastomis medinėmis lentomis, kurios neleido skruzdėlėms išsukti iš kelio, bet neužstojo panoramos. Tyrimai vyko saulėtomis dienomis, kad skruzdėlės galėtų orientuotis pagal dangaus orientyrus. Grįžtančias su trupiniais į namus skruzdėles tyrėjai pagaudavo prie pat lizdo ir tamsiame plastikiniame vamzdyje pernešdavo į vieną iš trijų paleidimo vietų, esančių ne mažiau kaip 50 m atstumu nuo jų maršruto. Kiekvienoje paleidimo vietoje buvo po goniometrą (1,2 × 1,2 m) pradinei (0,6 m atstumu nuo paleidimo vietos) skruzdėlių judėjimo krypčiai nustatyti. Tirtos tik maisto pagriebusios skruzdėlės, nes jos turėjo priežastį grįžti į namus.

Paleistos bet kurioje iš trijų vietų skruzdėlės keliaudavo į rytus, jei kelias į namus buvo į vakarus, ir į vakarus, jei kelias į namus buvo rytų kryptimi, t. y. atsidūrusios nežinomoje vietoje jos keliaudavo priešinga kelio į namus kryptimi (4 pav., A ir B). Norėdami įsitikinti, kad tokiam jų elgesiui įtakos neturėjo paleidimo vieta, tyrėjai registravo skruzdėlių, kurioms maisto buvo padėta prie lizdo, todėl niekur keliauti joms nereikėjo, judėjimo kryptį nežinomoje aplinkoje. Paleistos nežinomoje vietoje jos judėjo įvairiomis kryptimis (4 pav., C). Pasak darbo autorių, tai rodo, kad skruzdėlės gali išsaugoti informaciją apie maršruto kryptį ir ta kryptimi grįžta atgal, jei atsiduria nežinomoje vietoje. Tačiau grįždamos jos nueina gana netoli, o tada ima ieškoti lizdo.

4 pav. Prie lizdo pagautų ir nežinomoje vietoje paleistų skruzdėlių judėjimo kryptis. Atstumas nuo lizdo iki maisto šaltinio 8 metrai. Skritulinės diagramos šone žalia rodyklė žymi kelią nuo lizdo maisto šaltinio link, o oranžinė – kelią lizdo link. Juodu skrituliuku pažymėta skruzdėlių pagavimo vieta. Skritulinės histogramos rodyklių kryptis atspindi vidutinę skruzdėlių judėjimo kryptį, o rodyklių ilgis – duomenų pasiskirstymą (kuo rodyklė ilgesnė, tuo kryptingiau juda skruzdėlės). Skirtingų spalvų rodyklės žymi trijose skirtingose vietose paleistų skruzdėlių judėjimą. Judėjimo kryptis registruota 0,6 m atstumu nuo paleidimo vietos. Apskritimo pakraštyje skaičius „12“ rodo histogramos skalę: centre yra nulis, o spindulys – 12. N – individų skaičius. Parengta pagal Wystrach ir kt. (2013) ir skelbiama autoriams leidus.

Skruzdėlės turi dvi dideles facetines ir tris mažas paprastąsias akis (5 pav.). Yra žinoma, kad neskraidančių skruzdėlių paprastosios akys yra svarbios orientavimuisi pagal dangaus orientyrus. Wystrach ir kt. (2013) tyrė, ar Melophorus bagoti orientavimuisi reikalingos paprastosios akys. Tam tyrėjai šias akis užtepė dažais. Nors skruzdėlės orientuotis galėjo tik pagal facetinėmis akimis fiksuotus vaizdus, paleistos nežinomoje teritorijoje jos judėjo maisto šaltinio kryptimi.

5 pav. Skruzdėlės turi dvi dideles facetines akis ir tris mažas paprastąsias akis galvos viršuje. Mokslininkai, tikrindami hipotezę apie paprastųjų akių svarbą skruzdėlių Melophorus bagoti orientavimuisi, užtepė šias akis dažais. © Shannon Hartman, nuotrauka iš www.AntWeb.org

Yra žinoma, kad skruzdėlės gali įsiminti kelią iki maisto šaltinio, kad vėliau galėtų sugrįžti į lizdą. Tačiau ar pasiklydusių skruzdėlių grįžimo kryptį lemia maisto šaltinio buvimo vieta, ar kelio į namus paskutinės atkarpos kryptis? Tyrėjai norėdami atsakyti į šį klausimą išmokė skruzdėles grįžti į lizdą ne tiesiu, bet sudarytu iš dviejų skirtingų krypčių atkarpų keliu. Prie lizdo pagautos ir nežinomoje vietoje paleistos skruzdėlės judėjo ne maisto šaltinio, bet paskutinės kelio atkarpos kryptimi (6 pav.). Gali būti, kad tik šios kelio atkarpos vaizdai liudija, kad jos grįžta į namus.

6 pav. Skruzdėlių, išmokytų į lizdą grįžti keliu iš dviejų skirtingų krypčių atkarpų, judėjimo kryptis nežinomoje vietovėje. Skritulinės diagramos šone žalia rodyklė žymi tiesų kelią nuo lizdo link maisto šaltinio, o oranžinė – iš dviejų atkarpų sudarytą grįžimo į lizdą kelią. Juodu skrituliuku pažymėta skruzdėlių pagavimo vieta. Skritulinės histogramos rodyklės kryptis atspindi vidutinę skruzdėlių judėjimo kryptį, ir kuo ji ilgesnė, tuo kryptingiau juda skruzdėlės. Skruzdėlių judėjimo kryptis registruota 0,6 m atstumu nuo paleidimo vietos. Apskritimo pakraštyje skaičius „5“ rodo histogramos skalę: centre yra nulis, o spindulys – 5. N – individų skaičius. Parengta pagal Wystrach ir kt. (2013) ir skelbiama autoriams leidus.

Wystrach ir kt. (2013) atlikti tyrimai parodė, kad tik labai arti lizdo pagautos skruzdėlės nežinomoje vietovėje taikė grįžimo strategiją. Pagautos tik pradėjusios lizdo link keliauti ar toli nuo jo esančios skruzdėlės nežinomoje vietovėje taikė kelio integracijos strategiją ir judėjo lizdo kryptimi. Pastebėtas įdomus dalykas: pagautos gerokai įpusėjusios kelią lizdo link skruzdėlės nežinomoje vietovėje lizdo ieškojo įvairiomis kryptimis. Mokslininkai susidomėjo, kaip jos sužino, kiek arti lizdo jos yra. Pirmiausia jie iškėlė hipotezę, kad skruzdėlės atstumą iki lizdo įvertina pagal nueitą atstumą nuo maisto šaltinio. Ši hipotezė buvo patikrinta eksperimentiškai: įpusėjusios kelią lizdo link (4 m) skruzdėlės buvo pagautos ir paleistos prie maisto šaltinio, nuo kurio jos vėl judėjo lizdo link. Dar kartą įpusėjusios šį kelią skruzdėlės buvo pagautos ir paleistos nežinomoje vietoje. Šios skruzdėlės nors ir nuėjo 8 metrus, tačiau lizdo nepriėjo, o paleistos judėjo įvairiomis kryptimis. Vadinasi, skruzdėlių turima informacija apie atstumą iki lizdo buvo pagrįsta ne nueitu atstumu. Todėl tyrėjai patikrino dar vieną hipotezę, pagal kurią skruzdėlėms svarbus paskutinis reginys prieš atsiduriant nežinomoje aplinkoje. Kaip ir tikrinant pirmąją hipotezę, skruzdėlės du kartus nuėjo pirmąją maršruto dalį, tada buvo pagautos ir prieš perkeliant į nežinomą vietovę 3–5 sekundėms dalis skruzdėlių buvo paleistos viduryje kelio, o kitos – šalia lizdo. Pastarosios paleistos nežinomoje vietoje judėjo maisto šaltinio kryptimi, o nemačiusios lizdo – įvairiomis kryptimis (7 pav.).

7 pav. Skruzdėlių judėjimo kryptis nežinomoje vietovėje, kai prieš joje atsidurdamos jos nuėjo atstumą, lygų atstumui nuo maisto šaltinio iki lizdo. Pusę kelio lizdo link nuėjusios skruzdėlės buvo pagautos ir paleistos prie maisto šaltinio, o tada dar kartą pagautos įpusėjusios kelią lizdo link. Prieš perkeliant į nežinomą vietovę, skruzdėlės 3–5 sekundėms buvo paleistos kelio viduryje (A) arba prie lizdo (B). Lizdą mačiusios skruzdėlės judėjo maisto šaltinio kryptimi, o kurios jo nematė – įvairiomis kryptimis. Judėjimo kryptis registruota 0,6 m atstumu nuo paleidimo vietos. Žalia rodyklė žymi kelią nuo lizdo maisto šaltinio link, o oranžinės – lizdo link. Apskritimo pakraštyje skaičius „5“ rodo histogramos skalę: centre yra nulis, o spindulys – 5. Skritulinės histogramos rodyklė žymi skruzdėlių vidutinę judėjimo kryptį. Kuo ji ilgesnė, tuo kryptingiau juda skruzdėlės. N – individų skaičius. Parengta pagal Wystrach ir kt. (2013) ir skelbiama autoriams leidus.

Ar skruzdėlės judės maisto šaltinio link, jei prieš atsidurdamos nežinomoje vietovėje matė lizdą, bet nenuėjo viso atstumo nuo maisto šaltinio iki lizdo? Skruzdėlės buvo pagautos prie maisto šaltinio ir paleistos kelio viduryje. Taip jos nuėjo ne 8, bet 4 metrus ir matė lizdą. Atsidūrusios nežinomoje vietoje jos judėjo ta pačia kryptimi, kaip ir prieš jas perkeliant. Šių tyrimų rezultatai rodo, kad skruzdėlės grįžta tik kai nežinomoje aplinkoje atsiduria nuėjusios beveik visą atstumą nuo maisto šaltinio iki lizdo ir jei prieš tai jos matė lizdo aplinką (Wystrach ir kt. 2013).

Šių tyrimų autoriai pateikė skruzdėlių orientavimosi strategijų taikymo modelį. Pagal jį, yra tam tikra teritorijos dalis, kur skruzdėlės, būdamos net gana toli nuo savo maršruto, gali orientuotis pagal regimus vaizdus (8 pav., punktyru išskirta sritis). Kartais jos atsiduria ir visiškai nežinomoje teritorijoje, pavyzdžiui, pasiklydusios ar nuneštos vėjo. Tada jos taiko strategijas, padidinančias galimybę grįžti į žinomą teritoriją. Kai skruzdėlės būna arti lizdo, o vėliau priešais jas atsiveria nežinomi vaizdai, jos ima judėti atgal. Kadangi viena lizdo pusė yra labiau žinoma, nei kita, nežinomas vaizdas gali liudyti, kad jos yra kitapus lizdo (8 pav., pažymėta geltonai). Gal todėl jos grįžta atgal? Manoma, kad, prieš skruzdėlėms atsiduriant nežinomoje vietovėje, iki lizdo likęs atstumas yra vienas iš jų elgesio strategiją lemiančių veiksnių. Jei skruzdėlės buvo toli nuo lizdo, svetima aplinka gali reikšti, kad jos yra už maisto šaltinio arba maršruto pakraštyje. Tada grįžti atgal nėra prasmės, o rasti kelią galima laikantis prieš tai kelio integracijos būdu nustatytos krypties lizdo link (8 pav., pažymėta melsvai). Lizdo įvairiomis kryptimis skruzdėlės ieškodavo tada, kai buvo pagautos gerokai įpusėjusios kelią į namus. Darbo autoriai mano, kad taip jos elgiasi todėl, kad grįžimo atgal ir prieš tai nustatytos krypties laikymosi strategijos joms atrodo lygiavertės (8 pav., raudonai pažymėta; Wystrach ir kt. 2013).

8 pav. Schema, iliustruojanti, kaip skruzdėlių orientavimosi strategijos pasirinkimas priklauso nuo vietos, kur jos yra. Centre nupiešta rodyklė vaizduoja skruzdėlės maršrutą nuo maisto šaltinio (M) iki lizdo (L). Punktyru išskirta skruzdėlėms žinoma teritorija, kur būdamos kelią jos gali rasti pagal reginius. Rodyklės žymi skruzdėlių judėjimo kryptį, nulemtą judėjimo strategijos. Parengta pagal Wystrach ir kt. (2013) ir skelbiama autoriams leidus.

Kova su vėjo gūsiais

Melophorus bagoti daug bėdų sukelia dažni vėjo gūsiai. Australijoje vasarą žemė labai įkaista – temperatūra gali būti aukštesnė kaip 50 °C. Dėl temperatūrų skirtumo susidaro oro srovės, kyla vėjo gūsiai, kurie nuneša skruzdėles net keletą metrų nuo jų kelio. Negana to, nešamos vėjo jos daugybę kartų verčiasi kūliais, kol nusileidžia ant žemės nežinomoje vietovėje. Į tai atkreipę dėmesį tyrėjai aiškinosi, kaip skruzdėlės Melophorus bagoti kovoja su vėju. Tyrimų metu mokslininkai vėjo gūsius sukeldavo lapų pūstuvu. Tyrimo aikštelę (9 pav., A) sudarė skruzdėlių lizdas, nuo kurio į rytus ir į vakarus už 3 metrų buvo pastatyta po užtvarą, kurių apačioje kaip spąstai skruzdėlėms buvo padarytos 15 cm gylio nedidelės duobutės (10 × 10 cm). Vėjo pučiamos[2] skruzdėlės atsitrenkdavo į užtvarą ir įkrisdavo į šias duobutes. Tyrimo metu 10 cm atstumu nuo skruzdėlių lizdo šiaurinėje ir pietinėje jo dalyje buvo padėta po nedidelę trupinių krūvelę. Kai skruzdėlė nugriebdavo trupinį, maždaug 50 cm nuo jos atstumu lapų pūstuvu buvo sukuriamas palaipsniui stiprėjantis vėjas. Nesvarbu, prie kurios trupinių krūvelės būdavo skruzdėlė, į ją buvo pučiama iš rytų arba vakarų pusės vienos iš užtvarų link. Iš duobutės skruzdėlė tamsiame vamzdyje buvo pernešama į maždaug už 50 metrų esančią vietą, kur tuo metu nebuvo vėjuota. Čia ji buvo paleidžiama ir goniometru nustatoma jos judėjimo kryptis (30 ir 60 cm nuo paleidimo vietos). Skruzdėlės tirtos tik po vieną kartą ir tik tos, kurios nešėsi trupinių, nes jos turėjo priežastį grįžti į lizdą, o ne ieškoti maisto. Iš viso tirtos dviejų lizdų skruzdėlės, o jų judėjimo kryptis registruota trijose paleidimo vietose (Wystrach ir Schwarz 2013).

Nežinomoje vietovėje paleistos skruzdėlės judėdavo priešinga jas nupūtusiam vėjui kryptimi (9 pav., B).

9 pav. Eksperimento atlikimo schema (A) ir nežinomoje ir nevėjuotoje vietovėje paleistų skruzdėlių Melophorus bagoti judėjimo kryptis (B–K). A – prie lizdo buvo padėtos dvi trupinių krūvelės. Kai tik skruzdėlė paimdavo trupinį, palaipsniui stiprėjantis lapų pūstuvu sukeltas vėjas rytų arba vakarų kryptimi ją pakeldavo ir nunešdavo iki vienos iš dviejų trijų metrų nuo lizdo atstumu pastatytos užtvaros. Į ją atsitrenkusi skruzdėlė nukrisdavo į duobutę. Tris metrus vėjo neštų, o po to už 50 metrų paleistų skruzdėlių judėjimo kryptis: B ir C – to paties lizdo skruzdėlės, paleistos skirtingose vietose, D – tirtos kito lizdo skruzdėlės. E – skruzdėlių, kurių paprastosios akys buvo užteptos dažais, judėjimo kryptis. F – skruzdėlių, kurios pasipriešinimo vėjui metu negalėjo matyti dangaus, judėjimo kryptis. G – skruzdėlių, į kurias prie trupinių krūvos buvo pučiamas vidutinio stiprumo vėjas, bet kurios nebuvo nupūstos, judėjimo kryptis. K – kontrolinės grupės skruzdėlių, kurios buvo pagautos prie trupinių krūvos nesant vėjui ir perneštos į paleidimo vietą, judėjimo kryptis. Mėlyni skrituliukai atspindi skruzdėlių buvimo vietą 30 cm (vidinis apskritimas) ir 60 cm (išorinis apskritimas) atstumu nuo paleidimo vietos. Skruzdėlių judėjimo kryptis tam tikromis sąlygomis (B–G) buvo tirta pučiant vėjui ir vakarų (rezultatai pateikti viršuje), ir rytų (apačioje) kryptimis. N – individų skaičius. Parengta pagal Wystrach ir Schwarz (2013) ir skelbiama autoriams leidus.

Į kontrolinės grupės skruzdėles vėjas nebuvo pučiamas. Vos tik jos nugriebdavo trupinį, buvo pernešamos į nežinomą vietovę ir registruojama jų judėjimo kryptis. Jos judėjo įvairiomis kryptimis – priešingai, nei vėjo nupūstos, kurios judėjo kryptingai (9 pav., K). Kitoje vietoje paleistų ir kito lizdo skruzdėlių judėjimo kryptys buvo panašios (2 pav., C, D). Vadinasi, šios skruzdėlės kažkaip sužino, kuria kryptimi jas nunešė vėjas. Mokslininkai patikrino hipotezę, pagal kurią skruzdėlėms orientuotis pagal dangaus orientyrus labai svarbios paprastosios akys. Tyrėjai užtepė skruzdėlių paprastąsias akis dažais ir paleido jas atgal į lizdą. Toliau jų judėjimą tyrė pagal anksčiau aprašytą metodiką. Nežinomoje vietovėje šios skruzdėlės judėjo priešinga jas nupūtusiam vėjui kryptimi (9 pav., E). Tai rodo, kad šios akys nėra itin svarbios orientavimuisi, matyt, skruzdėlės dangaus ženklus mato facetinėmis arba ir facetinėmis akimis.

Mokslininkai pastebėjo, kad pajutusios vėją skruzdėlės išskečia kojas ir priglunda visu kūnu arčiau žemės taip bandydamos jam pasipriešinti[3]. Toks jų elgesys nepriklauso nuo vėjo krypties. Norėdami sužinoti, ar būtent šiuo metu skruzdėlės susirenka jų orientavimuisi reikalingą informaciją, tyrėjai atliko dar du eksperimentus. Kai tik skruzdėlės prieidavo trupinių krūvelę, virš jos buvo iškeliamas nepermatomas skydas (40 × 40 cm), kuris pradėjus pūsti vėjui neleido matyti dangaus. Tačiau tuos 3 metrus, kuriuos jas nešė vėjas, skruzdėlės galėjo stebėti dangų. Paleistos nežinomoje vietovėje jos judėjo nekryptingai (9 pav., F). Tai rodo, kad informacija, kuri nuo jų eksperimento metu buvo paslėpta, orientavimuisi yra labai svarbi. Kitos tiriamosios grupės skruzdėlės buvo veikiamos vidutinio stiprumo vėjo gūsiu ir pagautos tuo momentu, kai bandė pasipriešinti vėjui. Šios grupės individai galėjo matyti dangų, bet nebuvo nupūsti. Paleisti jie judėjo priešinga vėjo gūsiui kryptimi (9 pav., G). Tai rodo, kad skruzdėlių orientavimuisi visai nebūtina, kad jas nupūstų vėjas. Tiesiog jį pajutusios skruzdėlės tam ruošiasi. Tai, kad šios skruzdėlės gali nustatyti vėjo kryptį, padidina jų galimybes greitai grįžti į žinomą vietovę (Wystrach ir Schwarz 2013). Tik kaip jos tai padaro?

Literatūra

Cheng K., Narendra A., Sommer S., Wehner R. 2009, Traveling in clutter: Navigation in the Central Australian desert ant Melophorus bagoti. Behavioural Processes, 80, 261–268.

Graham P., Cheng K. 2009, Ants use the panoramic skyline as a visual cue during navigation. Current Biology, 19, R935–R937.

Ronacher B. 2008, Path integration as the basic navigation mechanism of the desert ant Cataglyphis fortis (FOREL, 1902) (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News, 11, 53–62.

Wehner R., Wehner S. 1986, Path integration in desert ants. Approaching a long‑standing puzzle in insect navigation. Monitore Zoologico Italiano, 20, 3, 309–331.

Wehner R. 2009, The architecture of the desert ant‘s navigational tolkit (Hymenoptera: Formicidae). Myrmecological News, 12, 85–96.

Wystrach A., Schwarz S. 2013, Ants use a predictive mechanism to compensate for passive displacements by wind. Current Biology, 23, 24, R1083–R1085.

Wystrach A., Schwarz S., Baniel A., Cheng K. 2013, Backtracking behaviour in lost ants: an additional strategy in their navigational toolkit. Proceedings of the Royal Society B, 280, 20131677.

Wittlinger M., Wehner R., Wolf H. 2006, The Ant Odometer: Stepping on Stilts and Stumps. Science, 312, 1965–1967.