Как работает муравьиная дорожка
В муравейнике нет начальников и диспетчеров. Семья отправляет во все стороны отдельных фуражиров-разведчиков. Разведчик движется по сложной петляющей траектории, обследуя территорию шаг за шагом. Он ощупывает поверхность и воздух подвижными усиками-антеннами, на которых расположены тысячи чувствительных рецепторов.
Когда разведчик натыкается на сладкую каплю, он пробует угощение и оценивает его питательность. Если еды много, муравей наполняет свой зоб и спешит обратно в гнездо. По пути домой его поведение резко меняется. Он выбирает более прямую траекторию и регулярно прикасается вершиной брюшка к поверхности, выделяя микроскопические капли следового феромона.
Внутри гнезда вернувшийся разведчик делится каплей сиропа с сородичами и начинает быстро двигаться, вовлекая других рабочих. Муравьи выбегают наружу, находят свежий пахучий след и устремляются по нему к сладкому. Каждый муравей, возвращающийся с добычей, добавляет на тропу новую порцию феромона. Запах усиливается, привлекая всё больше сборщиков. Этот процесс лавинообразно нарастает сам по себе за счет простой цепной реакции.
Почему тропа быстро исчезает после уборки еды
Следовые феромоны состоят из летучих органических соединений. На открытом воздухе они испаряются за несколько минут или десятков минут в зависимости от температуры и влажности. Такая летучесть жизненно необходима насекомым для экономии сил.
Когда капля варенья заканчивается, приходящие муравьи остаются ни с чем. Они возвращаются домой голодными и при этом не выделяют феромон разметки. Поток химического вещества прекращается. Старый след испаряется за короткое время, и муравьи перестают тратить время на опустевшую точку.
Опыты с тропой для школьного проекта
Механизм следовой навигации легко проверить экспериментально во время наблюдений за муравьями в саду или на столе в прозрачном формикарии. Для чистоты опытов лучше наносить сладкую приманку на лист чистой бумаги или на стеклянную пластину.
Опыт с преградой
На пути устойчивой муравьиной колонны кладут полоску плотного картона или чистую деревянную линейку. Насекомые мгновенно сбиваются с шага перед препятствием и начинают хаотично бегать по краям. Спустя пару минут несколько особей обходят преграду сбоку, находят продолжение следа и прокладывают новую пахучую дугу в обход картонки. Постепенно вся колонна смещается на новый маршрут.
Опыт со смыванием феромонов
Если положить под муравьиную тропу длинный лист бумаги, подождать формирования дорожки, а затем аккуратно протереть средний участок влажной спиртовой салфеткой, цепочка разорвется. Муравьи добегают до очищенного участка и останавливаются, кружась на одном месте. На восстановление коридора обычно уходит от трех до восьми минут, пока разведчики заново не соединят концы трассы пахучими метками.
Опыт с поворотом поверхности
Если лист бумаги с активной тропой повернуть на девяносто градусов, муравьи продолжат бежать по нарисованной на бумаге невидимой линии запаха, отклоняясь от реального направления на сахарницу. Это наглядно доказывает привязку движения к химическому следу на грунте.
Зрение и ориентиры на местности
Феромоны остаются главной подсказкой для многих видов, но лесные и луговые муравьи дополнительно задействуют зрение. Сложные фасеточные глаза помогают им различать контуры крупных предметов, силуэты деревьев и направление солнечного света. Солнечные лучи позволяют ориентироваться по поляризации света на небе даже в легкую облачность.
Пустынные муравьи рода фаэтончик ориентируются еще строже. В раскаленном песке феромоны мгновенно испаряются от жары, поэтому муравей запоминает угол к солнцу и буквально ведет внутренний счет своих шагов. Возвращаясь с добычей, он движется по прямой линии прямо ко входу в норку.
Частые вопросы
С какого расстояния муравей чувствует сахар?
Сухой кристаллический сахар почти не испаряется, поэтому муравьи не могут почуять его на расстоянии нескольких метров. Разведчик должен подойти к нему практически вплотную на расстояние пары сантиметров. Жидкий сладкий сироп, мед или подгнившие фрукты пахнут сильнее за счет испарения воды и сопутствующих ароматических веществ, поэтому их насекомые обнаруживают значительно быстрее.
Почему муравьи идут строго след в след?
Полоса феромона на полу имеет ширину всего несколько миллиметров. Муравей непрерывно водит усиками вправо и влево, сравнивая силу запаха с обеих сторон. Он удерживает свое тело в зоне максимальной концентрации аромата, из-за чего со стороны движение колонны кажется идеально ровной линией.
Помогают ли корица или мел отпугнуть муравьев?
Корица, мята и эфирные масла обладают резким запахом, который перебивает рецепторы на усиках муравья и маскирует слабый феромонный след. Обычный школьный мел или тальк создают механическую полосу из сыпучей пыли, к которой лапки насекомых плохо прилипают, и временно засыпают химическую разметку на полу.
Как муравьи понимают, в какую сторону по тропе бежать к еде?
Капли феромона часто имеют вытянутую форму капли с утолщением в сторону движения размечавшего тропу разведчика. Кроме того, муравьи при встрече соприкасаются усиками. Поведение сытого сородича, идущего навстречу с каплей пищи в зобу, служит четким указанием направления к лакомству.