Пустынные муравьи калибруют навигационную систему по геомагнитному полю Земли

Обитающие в пустынях и степях муравьи-бегунки (род Cataglyphis) первые недели своей жизни не покидают гнездо и занимаются “работами по дому”: кормят королеву, ухаживают за новым потомством, копают туннели и убирают мусор из помещений. И лишь после этого они выходят на свет, чтобы до конца своих дней заниматься поиском пищи в окрестностях муравейника. 

Биологи давно заметили, что прежде чем отправиться в дальний поход, новые разведчики учатся ориентироваться на местности в ходе обучающих прогулок. При этом они совершают странные движения, вращаясь вокруг своей оси с частыми остановками.

С помощью высокоскоростных камер учёные выяснили, что дольше всего муравьи остаются неподвижными в тот момент, когда их голова направлена точно на вход в гнездо, даже если они не могут зрительно наблюдать небольшую дыру в земле.

В новом исследовании учёные из Вюрцбургского университета во главе с Вольфгангом Рёсслером (Wolfgang Rössler) наконец раскрыли секрет загадочного “танца”. Оказывается таким образом муравьи настраивают внутренний навигационный механизм для ориентации по магнитному полю Земли.

"Пока муравьи-бегунки ищут еду, они уходят на сотни метров от гнезда, двигаясь по синусоиде, но когда они находят пищу, то возвращаются ко входу в своё жилище по прямой", – рассказывает Рёсслер в пресс-релизе университета.

Ещё некоторое время назад учёные были уверены в том, что муравьи ориентируются по положению солнца и по собственным воспоминаниям. Но недавнее исследование пустынных муравьёв в Греции обнаружило, что насекомые справляются с поиском пути домой даже в отсутствие каких-либо пейзажных ориентиров и без доступа к солнцу. Этот факт натолкнул немецких исследователей на мысль о магнитном поле.

Долго не раздумывая, они отправились на юг Греции, прихватив с собой пару катушек Гельмгольца. С их помощью биологи создали на небольшом участке природного ландшафта магнитное поле, которое можно было контролировать. В этих условиях они и занялись изучением необычного поведения муравьёв.

Полученные результаты, описанные в статье, опубликованной в журнале Current Biology, лишили исследователей последних сомнений. Когда естественное магнитное поле Земли корректировали с помощью катушек, насекомые уже не могли правильно определить, где находится вход в их гнездо. Кроме того, изменяя параметры поля, учёные смогли направлять муравьёв к заранее выбранной точке на местности.

Ресслер признаёт, что он и его команда были сильно удивлены результатами. То, что некоторые виды муравьёв реагируют на изменение магнитного поля, было известно давно. Но наличие у них полноценной навигационной системы стало полным сюрпризом.

Открытие поднимает несколько вопросов. Например, используют ли муравьи магнитную навигацию для перемещения по тёмным коридорам муравейника, и как сравнительно небольшой мозг насекомого может обрабатывать столько информации во время одновременного ориентирования по магнитным линиям, положению солнца и видимым ориентирам? Но конечно, главный вопрос, которому наверняка будет посвящено ещё не одно исследование: где находится муравьиный датчик магнитного поля и как он работает?