螞蟻靠幾何原則回家

螞蟻靠幾何原則回家

螞蟻懂得利用幾何學的原理做為位置測定系統，辨識出回家的路。

文/John Roach／謝勳輯譯

英國科學家發現一種螞蟻能利用幾何原則尋找回窩的路。

法老蟻原本來自北非，現在變成普遍而討厭的小蟲。牠們利用幾何原則做為位置測定系統：離開蟻窩的路線永遠以六十度分叉。根據英國雪斐爾大學的瑞尼克斯教授發現，當法老蟻迷路時，如此的幾何原則能讓牠們找回方向。

科學家知道自然界分叉成網狀結構的現象，例如植物的根部和動物的心血管系統；這種結構是為了減少傳送養分（來自土壤給植物的養料和來自動物肺細胞的氧）時所需的能量進化而成的。這些雪斐爾大學的研究者下結論說，法老蟻的網狀足跡也是因類似理由而進化的：為了能有效率地將食物搬回窩裡。

要了解牠們尋找方向的訣竅，假想有一個「Y」字母的交叉點，而一隻離開蟻窩的螞蟻從「Y」 字母底下往上爬，碰到這樣一個叉路，發現有兩條以狹窄角度交叉的路線。相反地，回窩的螞蟻會碰到兩條叉路：一條的交叉角度較小，而另一條的角度大得多，角度較大的那一條路才是回家的路。

「法老蟻的路線系統就像羅馬人的道路一樣，條條道路通羅馬。對螞蟻來說，條條路線通蟻窩，」瑞尼克斯說。

至於螞蟻如何懂得如此找方向，這還是個謎。科學家已經知道螞蟻用化學、影像和磁性的信號來做導航；「但利用路線的幾何原則使人感到意外，」美國堪薩斯大學的簡德教授說。他說，採用路線幾何通常發生在螞蟻迷路，不知去向或沒有其他螞蟻可跟的情況下。

瑞尼克斯和同仁讓法老蟻在兩條路線上爬行：一條筆直的和一條以五十五度交叉的。他們發現，螞蟻走在直線上時無法確實地找出方向，而當牠們被放在交叉路時，有百分之四十五的螞蟻能在第一個叉路走對方向。這些科學家研究分叉角度從三十到一百二十度不等的叉路，發現當分叉角度為六十度時，法老蟻找到正確方向的機率最大。

這個角度似乎也出現在其他種螞蟻的網狀足跡裡。