Mrówki pustynne mają wybitne zdolności nawigacyjne. Żyją w solniskach Afryki Północnej, w wyjątkowo niegościnnym środowisku. Aby znaleźć pożywienie dla swoich współlokatorów, mrówki muszą zapuszczać się daleko w głąb pustyni. Po znalezieniu pożywienia, na przykład martwego owada, zaczyna się ich prawdziwy problem: jak znaleźć drogę z powrotem do gniazda tak szybko, jak to możliwe w ekstremalnie gorącym i jałowym środowisku? „Pustynna mrówka Cataglyphis fortis wyróżnia się niezwykłą zdolnością skutecznej nawigacji i żerowania nawet w najtrudniejszych warunkach, co czyni ją doskonałym obiektem do badania zawiłości nawigacji. Dzięki wrodzonemu mechanizmowi nawigacji zwanemu integracją ścieżek mrówki te wykorzystują zarówno słońce ” powiedziała Marilia Freire, główna autorka badania, podsumowując to, co dotychczas wiadomo o niesamowitych zdolnościach orientacyjnych tych małych zwierząt.
Naukowcy zauważyli podczas wcześniejszych badań w Tunezji, że gniazda w centrum solanek, gdzie prawie nie ma widocznych punktów orientacyjnych, miały wysokie kopce przy wejściach do gniazd. Natomiast wzgórza gniazdowe w pobliżu porośniętych krzewami krawędzi solanek były niższe lub ledwo zauważalne. Dlatego zespół badawczy zastanawiał się przez jakiś czas, czy te widoczne różnice pomagają mrówkom lepiej odnaleźć drogę do domu. „Zawsze trudno stwierdzić, czy zwierzę robi coś celowo, czy nie. Wysokie kopce gniazd pośrodku solanek mogły być efektem ubocznym różnic w strukturze gleby lub warunkach wietrznych. Kluczowy dla naszych badań był jednak pomysł usunąć kopce i wyposażyć niektóre gniazda w sztuczne punkty orientacyjne, a inne nie, i obserwować, co się stanie” – wyjaśnia cel badania Markus Knaden, kierownik grupy projektowej ds. zachowań sterowanych zapachem w Zakładzie Neuroetologii Ewolucyjnej.
W swoich eksperymentach naukowcy śledzili mrówki za pomocą urządzenia GPS. To pozwoliło im śledzić mrówki w drodze do solanki iz powrotem do domu. „Zaobserwowaliśmy, że mrówki pustynne są w stanie pokonywać znacznie większe odległości, niż wcześniej podawano. Najdłuższy dystans, jaki pokonało pojedyncze zwierzę, wynosił ponad dwa kilometry. Zaobserwowaliśmy jednak również nieoczekiwanie wysoką śmiertelność. Około 20% żerujących mrówek nie znajduje wracały do domu po ekstremalnie długich biegach i umierały na naszych oczach, co tłumaczy ogromną presję selekcyjną na jeszcze lepszą orientację” – mówi Marilia Freire.
Eksperymenty, w których można było śledzić mrówki ze szczególną dokładnością na ostatnich metrach drogi do gniazda, dzięki siatce namalowanej na podłodze, pokazały, że wzgórza gniazdowe są ważnymi wizualnymi wskazówkami. Jeśli je usunięto, mniej mrówek znalazło drogę z powrotem do gniazda, podczas gdy ich współtowarzysze jednocześnie zaczęli odbudowywać kopce gniazdowe tak szybko, jak to możliwe. Jeśli natomiast naukowcy umieścili sztuczne punkty orientacyjne w postaci małych czarnych cylindrów w pobliżu wejść do gniazd, których kopce wcześniej usunęli, mrówki nie inwestowały w budowę nowych. Najwyraźniej cylindry były wystarczające do orientacji.
W gniazdach mrówek praca jest podzielona. Mrówki, które szukają pożywienia, są zwykle starszymi i bardziej doświadczonymi członkami gniazda, podczas gdy młodsze mrówki są zajęte budowaniem. Dlatego musi istnieć jakiś przepływ informacji między tymi dwiema grupami. Naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, jak to się dzieje. „Jedną z możliwości jest to, że mrówki w gnieździe w jakiś sposób zauważają, że mniej zbieraczy wraca do domu, w wyniku czego zwiększa się aktywność budowania wzgórz przy wejściu do gniazda” – mówi Marilia Freire.
Markus Knaden bada mrówki pustynne od 25 lat i nadal jest zdumiony ich fascynującymi zdolnościami: „Mimo małych mózgów zwierzęta mogą uczyć się wskazówek wzrokowych i węchowych. Ponadto są w stanie zdecydować, które informacje są przydatne dla ich nawigacji, a które nie jest. Wszystko to było już znane. Jednak fakt, że nawet budują własne punkty orientacyjne i decydują się na inwestowanie w te prace tylko wtedy, gdy brakuje innych wskazówek środowiskowych, jest dość zaskakujący.