До сих пор этологические исследования предполагали, что муравьи запоминают окружающий пейзаж, воспринимаемый на их маршруте, так, как он проецируется на их многогранную сетчатку — таким образом, используя телесно-центрированную или эгоцентрическую систему координат. Согласно этой гипотезе, чтобы распознать запомненное окружение и следовать ранее пройденным путем, муравьям необходимо каждый раз ориентировать свое тело одинаково.
Но иногда им также нужно идти назад, и это не мешает им вернуться в свое гнездо. Могут ли муравьи распознать маршрут, когда они смотрят в противоположном направлении? Могут ли они создать визуальную модель своего окружения, не зависящую от ориентации их тела?Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи изучили Cataglyphis velox, андалузского пустынного муравья, известного своей способностью самостоятельно перемещаться.
Сначала они позволили насекомым ознакомиться с маршрутом с поворотом на 90 °. После дня тренировок муравьи, получившие достаточно легкую крошку печенья, которую можно было нести при ходьбе вперед, справились с поворотом без малейших затруднений. Однако тем, кому давали большие крошки печенья, приходилось двигаться назад и, в отличие от других, они сохраняли свою ориентацию, а не поворачивались.
Они также проявляли неожиданное поведение: немного отойдя назад, они иногда роняли крошку, оборачивались, наблюдали за пейзажем, направляя свое тело в правильном направлении, возвращались к крошке и продолжали буксировать ее назад — но на этот раз в правильное направление. Таким образом, этим муравьям кажется, что выравнивание тела необходимо для распознавания пейзажа, воспринимаемого их сетчаткой, но тогда они могут запомнить новую осанку и проследить ее в обратном направлении. Это поведение также показывает, что они могут вспомнить о существовании брошенной крошки cookie и ее местонахождении, чтобы вернуться к ней после обновления своего пеленга. Эти наблюдения подразумевают, что по крайней мере 3 вида памяти работают в унисон: визуальная память о маршруте, память о новом направлении, которому нужно следовать, и память о крошке, которую нужно извлечь.
В ходе другого эксперимента с использованием зеркала для отражения солнца1 команда продемонстрировала, что муравьи использовали небесные сигналы, чтобы сохранять ориентацию при движении задом наперед. Кроме того, муравьи могли передвигаться по прямым путям, будь то вперед, назад или вбок.
Запомнив направление, они остаются на нем независимо от ориентации тела. Вместе эти наблюдения предполагают, что муравьи регистрируют направление, используя внешнюю — или аллоцентрическую — систему координат.Эти новые результаты показывают, что пространственная ориентация муравьев зависит от множества мысленных представлений и воспоминаний, сплетенных вместе посредством потока информации между несколькими областями их мозга.
Это предлагает совершенно новый взгляд на мир насекомых, который намного сложнее, чем считалось ранее.1 Это вариант эксперимента, проведенного более 100 лет назад Феликсом Сански, который использовал зеркала, чтобы изменить восприятие муравьями местоположения солнца.