让科学家感到吃惊的蚂蚁 ：

蚂蚁体内有个“计步器” 沙漠里也能顺利回家

踩着高跷的蚂蚁（上图）在回家的
路上走得太远了，而腿变短的蚂蚁
（下图）还没到家，就早早停下来
找家门。（图片来源：Science）

      据近日出版的美国《科学》杂志报道，德国乌尔姆大学等科研组的一项研究成果表明，蚂蚁体内很可能藏有一部“计步器”，通过计步数正确把握移动距离。蚂蚁通过光寻找归巢方向，但是如何把握与蚁穴间的距离一直是生物科学界的一大谜团。

　　参与这项研究的专家们提出一种假说认为，蚂蚁靠记步数测定距离。他们在非洲撒哈拉大沙漠用当地的蚂蚁做了一个实验，在距蚁穴10米处投放食饵招来一群蚂蚁，然后将它们分成三组，为第一组蚂蚁的腿绑上一截猪毛，给它们的腿加长，把第二组蚂蚁的腿剪短，让第三组蚂蚁的腿保持原有长度。观察它们能否顺利搬食物归巢。结果表明，腿被加长的蚂蚁“过家门而不入”，腿被剪短的蚂蚁中途“抛锚”，只有腿长正常的蚂蚁准确走完了归巢路程。腿长发生变化的蚂蚁之所以不能正确归巢，原因在于它们仍习惯于以往的归巢步数，暗示出体内有一部“计步器”。

     为什么蚂蚁能顺利地沙漠里找到回家的路?小小的高跷将有助于回答。当研究人员为蚂蚁绑上一副“高跷”，这种昆虫就无法摸回家了。这个结果间接证明，蚂蚁有一种内在的“计步器”，来记录它们离巢行军的路程有多远——这在动物世界里还是首创。

    生活在撒哈拉沙漠的蚂蚁似乎从来不会迷路。它们在看起来都一样的地形中外出觅食，一旦找到食物，就会回头径直沿着最近的直线，而不是沿着来的路回家。它们是怎么做到的？

    科学家早就发现蚂蚁会牢记远处地面标志的位置，随时了解自己前进的方向。但是光这样还无法取得足够的信息顺利回家，因为它们还必须知道自己在每个不同的方向上各走了多远。最近的研究发现，这种昆虫一直在留意自己走了多少步。因为它们的步幅是固定的，所以只要记住步数，就能计算出它们离开家走了多远。

    为了测试这种理论，德国乌尔姆大学的一位生物学家Matthias Wittlinger领导着他的研究小组，改变沙漠蚂蚁腿的长度，弄得它们看起来就像个马戏团。研究人员先在实验室外面设置了一个蚁巢，让蚂蚁们知道在离巢10米的地方有一堆食物，然后收集了25只刚刚离巢来这里觅食的蚂蚁。一组蚂蚁被绑上了一毫米左右、小小的高跷，而另一组的腿被截去了大约一毫米，还有一些留作对照小组。接下来，研究人员准备好食物，让它们带回家。蚂蚁衔着食物，掉过头就往家赶。如果沙漠蚂蚁真的有个内在的计步器，经过改造之后，它们原来计算的行程就让它们找不到家门。这里提供踩着高跷的蚂蚁回家的视频片段。

    这些踩着高跷的蚂蚁、变矮了的蚂蚁不仅没能回家，还像研究人员预计的那样，对它们离家的距离估计错误。踩着高跷的蚂蚁多走了5米，而腿变短的蚂蚁却少走了5米，早早地停下来找家门。同时，对照组的蚂蚁很顺利地回到了巢穴。这个成果被刊登在6月29日的《科学》杂志上。当这些实验蚂蚁回到家后，再次外出时，它们又能像普通蚂蚁一样，顺利地奔回家了。这也同样说明，沙漠蚂蚁一直在留意出门时走了多少步。

    这是个“让人心服口服的证据”，澳大利亚国立大学的一位生物学家Mandyam Srinivasan说，“现在我们面前的挑战就是，找出蚂蚁的神经系统要如何感知，如何协调肢体活动，才能让它知道自己走了多远。”

     蚂蚁如何找到回家的路，这是科学家们一直想搞清楚的问题，在此之前，已经有不少科学家公布了他们的发现。但最新研究显示，蚂蚁是靠体内的一种“计步器”找到回家的路的。

　　外出寻找“草料”“沙漠蚂蚁”可以用天上的线索确定归途方向。但在不毛之地几乎没有任何标志，它们不仅不会迷路，照样能返回家园，而且走的是都是最近的路线，科学家对此感到吃惊。这项新研究显示，蚂蚁计算它们的步数在这上面发挥着至关重要的作用。

　　多年前，科学家在蚂蚁如何找到回家的路上提出几种理论。其中之一说它们能像蜜蜂一样回家，记住视觉线索。但是，实验结果显示，蚂蚁能在黑暗中行动，甚至不用看东西。另一种理论是蚂蚁以固定的速度疾行，它们能计算走多远，然后根据距离回到家。其他研究显示，蚂蚁一旦找到一种好的食物来源，就会教其他蚂蚁如何去找到它。

　　1904年，研究人员首次提出蚂蚁“计步器”的理论，但到现在为止还没有得到科学验证。科学家训练“沙漠蚂蚁”沿着从它们巢穴入口到一个30英尺远的奶瓶间的一条直线走动。如果巢穴或奶瓶被移动，这些蚂蚁在到达预期地点后就会改变它们的直线路线，搜索它们的目标。

　　接下来，研究人员对蚂蚁的步伐进行了改造。他们把像高跷一样的物体粘在一些蚂蚁的腿上，好让它们大步前进。研究人员通过切断蚂蚁的脚和腿，缩短它们的步幅长度。他们通过控制蚂蚁的步幅长度，就能确定这些昆虫是否使用了像汽车里程表一样的机构去测量距离，或用体内的“计步器”计算步幅。研究显示，腿上有高跷的蚂蚁按照正确的步幅前进，但由于它们的步幅变长了，所以走过了目标。与此同时，腿被截去的蚂蚁没有达到目标。

　　蚂蚁在获得它们的新腿后，能调节它们的计步器，更好地找到回家的路。这说明步幅长度具有像蚂蚁计步器一样的作用。