كيف يواجه النمل المخاطر : بعد مواجهة عقبة أو حيوان مفترس على طريقهم المعتاد ، ينشئ النمل طريقًا جانبيًا. الذكريات المرئية للمنطقة المرتبطة بالخطر توجه هذا السلوك.
النملة قادرة على حفظ مسار 100 متر ، حتى في بيئة معقدة ، للوصول إلى مصدر غذائي. في بعض الأنواع ، تعتمد هذه القدرة على التعرف على مسار المرء بشكل أساسي على الرؤية. يفهم الباحثون جيدًا نسبيًا كيف تستخدم النملة هذه الذاكرة البصرية. ما هو أقل شهرة هو آلية تعلم مسار جديد. درس أنطوان ويستراتش ، الباحث في المركز الوطني للبحث العلمي في مركز أبحاث الإدراك الحيواني في تولوز ، وزملاؤه حالة النمل الذي يواجه عقبة ، مثل حفرة أو حيوان مفترس ، في طريقهم. يتكيف النمل بسرعة كبيرة للالتفاف حول العقبة. سوف تستند هذه المرونة على آلية التعلم النفور.
توصل الباحثون إلى هذا الاستنتاج من خلال إجراء تجربة بسيطة للغاية على نوعين مختلفين من النمل ( ميلوفورس باجوتي ، من الصحراء الأسترالية ، و كاتاغليفيس فورتيس ، من صحراء شمال إفريقيا). من المعروف أن هذا النمل انفرادي ويستخدم إشارات بصرية للتنقل. لذلك لا يستخدمون الفيرومونات لتحديد طريقهم. يمكن ملاحظة ذلك بشكل خاص من خلال حقيقة أن اثنين من النمل يذهبان إلى نفس المكان لا يتبعان دائمًا نفس المسارات.
إقرأ أيضا:الأحداث الشهيرة التي لم تحدث في الواقعجدول المحتويات
في التجربة
التجربة ، تعلم النمل أولاً إحضار فتات ملفات تعريف الارتباط الموضوعة على بعد 5 أمتار من عشهم. في الطريق ، مروا بجسر مشاة صغير مرتفع وعادوا مباشرة إلى الأرض بطريقة حرة. بمجرد أن تم إنشاء الطريق جيدًا ، وضع الباحثون عقبة في طريق عودة الحشرات: خندق عمودي على الطريق.
بطول مترين وعرض 10 سم. في الممر الأول ، سقط النمل ، الذي يتحرك بسرعة كبيرة (أكثر من 50 سم في الثانية) ، في الفخ. منعت الجدران الزلقة النمل من الصعود. مرة أخرى ، وامتلأت الحفرة أيضًا بالأغصان ، والتي عادة ما يتجنبها النمل لأنها تعيق حركتها. بعد بضع دقائق ، وجد النمل في النهاية لوحًا صغيرًا وضعه الباحثون للخروج من المصيدة. ثم واصل النمل عودته إلى العش دون قلق.
كيف يواجه النمل المخاطر : انتظر الباحثون أربع وعشرين ساعة
ثم انتظر الباحثون أربع وعشرين ساعة ، حتى قام النمل بالرحلة عدة مرات. وجدوا أن غالبية النمل استمر في الوقوع في الفخ. لكن البعض طور استراتيجية للوصول إلى المكان الصحيح من أجل العثور بسرعة على لوحة الخروج. لم يطور آخرون أي استراتيجية ، ربما لأنهم لم يغطوا الطريق بشكل كافٍ في يوم واحد.
إقرأ أيضا:أشهر علماء العربوالأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن نسبة كبيرة من النمل (حوالي 28٪) توقف عند الاقتراب من المصيدة ومسح محيطها. ثم انحرفوا في طريقهم لتجاوز العقبة. لذلك يبدو أنه في الثواني التي تسبق الوصول إلى العائق ، ترتبط الذكريات المرئية بحلقة السقوط. تعمل هذه العناصر المحفوظة كمحفز سلبي يدفع النمل إلى تغيير المسارات لتجنب منطقة الخطر. يشرح أنطوان ويستراتش قائلاً: “يحدث التعلم البغيض في وقت لاحق”. تدفع التجربة السلبية للوقوع في المصيدة النمل إلى تطوير نفور من المشاهد المرئية التي تم إدراكها قبل ثوانٍ من السقوط ، أي المشاهد المرئية التي تتنبأ بالفخ الوشيك! “
استمر النمل الذي تجاوز الحاجز في اتباع هذا المسار
حتى بعد إزالة المصيدة ، استمر النمل الذي تجاوز الحاجز في اتباع هذا المسار ، رغم أنه كان أطول. تظهر هذه الملاحظة الأخيرة أنه ليس مشهد الفخ هو الذي يدفع النمل للالتفاف حوله ، بل بالأحرى الذكريات البصرية لمسارهم الجديد. يتم تعزيز المسار الجديد من خلال المحفزات الإيجابية.
من وجهة نظر الآلية العصبية ، كان الباحثون يعرفون بالفعل أن النمل (وكذلك النحل) يحفظون المشاهد المرئية طوال رحلتهم. يتم التعلم عن طريق تعزيز الروابط بين الخلايا العصبية المحددة في المشاهد المرئية وخرج عصبون يحمل إشارة تشير إلى موقف إيجابي. تقع هذه الوصلات في منطقة. من الدماغ تسمى الأجسام المعنقة. عند مصادفتها مرة أخرى ، تطلق المشاهد التي تم تعلمها مسبقًا هذه الإشارة الإيجابية التي تحث الحشرة على المضي قدمًا. “لذلك فهو ارتباط بإشارة إيجابية (أو جذابة) ، كما يعلق أنطوان ويستراتش. .على العكس من ذلك ، مع هذه الدراسة الجديدة ، نظهر أن النمل قادر أيضًا على ربط المشاهد المرئية بالإشارات السلبية .(أو الطاردة). هذا يشجع الحشرات على الاتجاه بدلاً من المضي قدمًا. “
إقرأ أيضا:عناصر الشخصية الخمسةيشير الجانب الاستعادي للتعلم أيضًا إلى أن النمل يحتفظ بتتبع للذاكرة لبضع .ثوان على الأقل من تمثيل المشاهد المرئية التي مروا بها للتو. “على مستوى الدماغ ، يشير هذا إلى أن الخلايا العصبية المشاركة في تصوير المشاهد المرئية تتعقب نشاطها الأخير. إن ارتباط الخلايا العصبية بخلايا عصبية تحمل إشارة سالبة لا يحدث فقط مع الخلايا العصبية النشطة في الوقت الحالي ، ولكن أيضًا تلك التي تحمل أثرًا للتنشيط الأخير. “
كيف يواجه النمل المخاطر : كيف يجد النمل طريق العودة؟
كنا نعلم بالفعل أن النمل يقيس المسافة التي قطعها بعد خطواته. ولكن تم للتو تسليط الضوء على نظام ملاحة آخر ، مرئي ومستقل عن الأول.
الإحساس بالتوجه لنمل الصحراء من جنس Cataglyphisلم يعد يتم إظهاره. في بيئة مع القليل من الاختلاف البصري ، يبتعدون لمسافة تصل إلى 200 متر عن عش النمل ويجدون طريقهم دائمًا. لهذا ، يقدرون في كل لحظة المسافة المقطوعة عن طريق حساب عدد الخطوات وكذلك اتجاه العش بفضل استقطاب الضوء ؛ نظام ملاحة يسمى “تكامل المسار”. لكن ماتياس ويتلينجر وسارة بفيفرن من معهد علم الأعصاب بجامعة أولم في ألمانيا أظهروا أن نمل الصحراء يمكنه أيضًا الاعتماد على نظام الملاحة المرئي ، بغض النظر عن الأول. عند التحرك ، يبدو أن الأشياء القريبة تتحرك أسرع من تلك الموجودة على مسافة. هذه الحركة النسبية الظاهرية ، المؤهلة كتدفق بصري ،
إنه سلوك معين للنمل
إنه سلوك معين للنمل من جنس Cataglyphis الذي دفع الباحثين إلى دراسة نظام الملاحة هذا: النقل. يتم توزيع مستعمرات النمل الصحراوي بين العديد من عش النمل. عندما يتعين عليهم الانتقال من العش إلى العش ، يتم نقل العمال الداخليين بواسطة الحصادات ، الذين اعتادوا على استكشاف الهواء الطلق. خلال الرحلة ، من الواضح أن العاملة المحمولة لا تستطيع حساب عدد خطواتها. ومع ذلك ، عندما يتم فصل الزوج ، تتمكن النملة المنقولة من استعادة نقطة البداية. إذا لم يكن من خلال نظام تكامل المسار ، بأي آلية؟
كيف يواجه النمل المخاطر : التجربة الأولى
في التجربة الأولى ، اتبع السيد Wittlingerو S. Pfeffer زوجًا من الناقل / القمامة في نفق يربط بين عشّين. بعد 10 أمتار ، فصلوا الزوجين ودرسوا سلوك النملة المحمولة. تبحث أولاً عن رفيقها ، ثم تعود إلى تل النمل الأول. ثانياً ، عصب الباحثون عين العامل قبل المغادرة. هذه المرة لم تتمكن النملة من العودة إلى عش النمل. لذلك تثبت هذه التجربة أن النمل يستخدم العناصر المرئية ليجد طريقه.
هل هذا النظام المرئي مستقل عن نظام تكامل المسار؟ يمكن بالفعل استخدام البيانات المرئية من قبل الأخير. للإجابة على هذا السؤال ، نفس البروتوكول التجريبي: زوج ناقل / نطاق يتحرك على بعد 10 أمتار ، ثم يتم فصله. لكن هذه المرة ، عصب الباحثون عيون النملة قبل إطلاقها. بينما كانت قادرة على مراقبة البيئة في طريقها للخروج ، لم يعد بإمكانها استخدام الإشارات المرئية في طريق العودة ويجب عليها الاعتماد على نظام تكامل المسار للعودة إلى عش النمل. للأسف: تدور النملة المضمدة في دوائر وتبدو ضائعة تمامًا. هذا دليل على أنه لم يتم نقل المعلومات بين النظامين.
وبالتالي ، يمكن لنمل الصحراء الاعتماد على نظامي ملاحة زائدين ومستقلين تمامًا. سواء كانوا يمشون أو يتم نقلهم ، في وضح النهار أو في الظلام ، يمكنهم العثور على طريق العودة. باختصار ليس مثل الانسان! على الرغم من …
كيف يجد النمل أعشاشه
حتى في الخلف ، يتمكن النمل من الوصول إلى عشه. سرهم؟ التنفيذ المشترك لاستراتيجيات التتبع المتعددة
كان يعتقد أن الذاكرة البصرية للنمل تتمحور حول الذات. بعبارة أخرى ، كان يُعتقد أنه للتعرف على الطريق إلى عشها ، يجب أن تقترب النملة دائمًا من نفس الاتجاه. لكن فريقًا بقيادة أنطوان ويستراتش ، من جامعة بول ساباتير في تولوز وبالتعاون مع جامعة إدنبرة ، اسكتلندا ، أظهر أن هذه الحشرات تجد طريقها في الفضاء ماذا مهما كان اتجاههم الجسم.
أجرى هؤلاء الباحثون دراسة ميدانية بالقرب من إشبيلية على نمل من النوع Cataglyphis velox . اكتشفوا في البداية عشًا نشطًا للنمل في الصحراء ، وباستخدام الجدران القابلة للإزالة ، قاموا ببناء دائرة بطول عدة أمتار تبدأ من العش من الشمال وتنضم إليه من الشرق. بمساعدة الطعام ، حفزوا النمل على السفر في هذا الطريق وحفظه. ثم اعترضوا النمل الذي كان قد قطع أول ثلاثة أمتار من المسار ، في مواجهة الشمال ، ثم حركوه على بعد أمتار قليلة على الطريق وأعطوهم قطعة بسكويت كبيرة إلى حد ما.
النمل لديه نظام ملاحة داخلي يسمح له دائمًا بمعرفة في أي اتجاه وإلى أي مدى يقع عشه. يدمج هذا النظام معلومات مختلفة مثل موقع الشمس ، واستقطاب ضوء السماء ، وعدد خطواتها ، ويقوم بتعديل نفسه على طول الطريق. في هذه الحالة ، كان يشير إلى الجنوب عندما تم نقل النمل ، وفي هذا الاتجاه غادروا جميعًا حمولتهم. ومع ذلك ، أُجبر أولئك الذين كانوا يحملون قطعة كبيرة على جر غنائمهم بالسير إلى الوراء. وبالتالي ، هل سيجدون طريقهم للعودة إلى العش؟
كيف يواجه النمل المخاطر : بعد وقت قصير جدًا من المكان الذي غادر فيه النمل
بعد وقت قصير جدًا من المكان الذي غادر فيه النمل ، اتخذ المسار منعطفًا بمقدار 90 درجة يعرفه جميع النمل. أولئك الذين تقدموا بشكل طبيعي إلى الأمام تبعوه دون صعوبة. من ناحية أخرى ، واصل أولئك الذين ساروا إلى الوراء جنوبًا ، في إشارة إلى أنهم لا يستخدمون ذاكرتهم البصرية وأنهم كانوا يتبعون نظام الملاحة الداخلي الخاص بهم فقط. ومع ذلك ، في الطبيعة ، النمل الذي يسير إلى الوراء يجد أعشاشه مثل غيره … كيف؟
لفهم هذا اللغز ، اختبر أنطوان ويستراك وزملاؤه القدرة على تحديد موقع النمل المأخوذ من العش ، وبالتالي لم يسجل أي اتجاه في نظام الملاحة الخاص بهم. يضعون الحشرات بعيدًا عن الطريق ، والطريق مخفي بالجدران. ذهب كل منهم في اتجاه عشوائي. ولكن عندما تمت إزالة الجدران ، قام الأفراد الذين يتقدمون بشكل طبيعي بسرعة بتصحيح مسارهم نحو العش ، في إشارة إلى أنهم كانوا يجدون إشاراتهم البصرية. أما الذين عادوا إلى الوراء ، من ناحية أخرى ، فلم يغيروا اتجاههم. ومع ذلك ، بعد لحظات قليلة ، تصرف ثلثهم بشكل مذهل: أسقط النمل ملف تعريف الارتباط الخاص بهم ، وبدأوا في استكشاف المناطق المحيطة ، ثم استعادوا القطعة قبل المغادرة ، ودائمًا إلى الوراء ،
والأفضل من ذلك ، أنهم كانوا يواصلون المسار ، مما يشير إلى أنهم نقلوا المعلومات من الاتجاه الجديد ، الذي تم تحديده بصريًا ، إلى نظام الملاحة الخاص بهم. لاختبار هذه الفرضية ، وضع الفريق مرايا على جزء من مسار النمل لتغيير الوضع الظاهري للشمس بمقدار 180 درجة. كل أولئك الذين كانوا يسيرون إلى الوراء غادروا في اتجاهات مختلفة بمجرد أن تنحرف المرايا عن الشمس ، في إشارة إلى أن نظام الملاحة قد استولى على الأمر. وبالتالي ، ليس النمل قادرًا فقط على اتباع اتجاه معين بغض النظر عن اتجاه أجسادهم ، ولكن الاستراتيجيات التي يتم تنفيذها لتحقيق ذلك هي أكثر ترابطًا مما كان يعتقد سابقًا. إحساس رائع بالاتجاه في مثل هذا الدماغ الصغير …
