Пустынные муравьи запомнили запах еды с первого раза и на всю жизнь

Пустынные муравьи-бегунки способны запоминать одновременно до 14 запахов и ассоциировать их с едой, говорится в Proceedings of the National Academy of Sciences. Больше того, один раз выучив запахи, насекомые помнят их всю свою короткую жизнь, 26 дней.

Муравьи

обитают в Сахаре и питаются мертвыми насекомыми. В поисках еды они

удаляться на расстояние до полутора километров от гнезда, поэтому одной из важных для них задач становится найти дорогу домой. Муравьи ориентируются по солнцу, а пройденное расстояние

по «встроенному одометру». Вход в гнездо насекомые распознают по

и по

. Кроме того, фортисы

находить по запаху еду. Они распознают запах мертвых насекомых, которые находятся в нескольких метрах, плюс, они строят маршруты так, чтобы использовать боковой ветер, который повышает их шансы найти еду.

В новом исследовании этологи Роман Хубер (Roman Huber) и Маркус Кнаден (Markus Knaden) из Института химической экологии Общества Макса Планка в Йене задались вопросом, могут ли фортисы научиться ассоциировать запахи с едой, запоминать их а потом узнавать во время поисков съестного.

Чтобы это проверить, исследователи изучили 900 колоний муравьев-бегунков, которые обитают на территории соляных озер в Тунисе, и провели с их участием ряд экспериментов. Сначала муравьев натренировали кормиться сравнительно далеко (в шести метрах) от гнезда. В качестве кормушки ученые использовали емкость, в которой стояли чашки Петри с хлебными крошками, и ставили ее так, что она находилась по прямой линии от гнезда. Насекомые могли добраться до еды по лестнице, приставленной к боку емкости. Чтобы создать похожие на природные условия, исследователи устраивали для муравьев искусственный ветер, который дул перпендикулярно к пути, проходящем от гнезда к кормушке. За два метра до кормушки, в перпендикулярном от нее направлении, по направлению ветра, ученые клали открытую пробирку с пахучим веществом. Если насекомые сворачивали к пробирке с запахом и подходили к ней на расстояние меньше пяти сантиметров, ученые расценивали это как положительный сигнал и знак того, что запах муравьям понравился. Таким образом исследователи протестировали 32 растительных запаха, которые использовали в дальнейшем.

Во второй серии экспериментов ученые смешивали один из запахов с хлебными крошками, которые лежали в кормушке, и позволяли насекомым в течение 15 минут есть из этой кормушки. На муравьях из одной колонии исследователи тестировали только одно вещество. В результате оказалось, что фортисов привлекли 23 из 32 запахов.

Чтобы выяснить, как быстро формируется ассоциация между запахом и едой, авторы статьи полили хлебные крошки одним из пахучих веществ и сразу же убрали от кормушки лестницу, по которой муравьи могли спускаться в кормушку и подниматься обратно. Фортисы, чтобы добраться до еды, прыгали в кормушку и добирались до еды, но потом были не в состоянии самостоятельно выбраться обратно. После того, как все рабочие из колонии были заперты в кормушке, исследователи ставили лестницу обратно и позволяли муравьям вернуться в гнездо. Затем ученые тестировали, запомнили ли фортисы запах или нет. В результате оказалось, что да, запомнили, причем с первого раза.

Далее исследователи проверили, сколько времени насекомые помнят запах. Они немного модифицировали эксперимент и вместо того, чтобы поливать пахучим веществом хлебные крошки в кормушках, наносили его на внутренние стенки емкости, в которых стояли кормушки. Затем они тренировали муравьев узнавать его, а потом тестировали, помнят ли муравьи запах. Эксперимент повторяли в течение 26 дней после того, как на стенки коробки нанесли вещество. Выяснилось, что 80 процентов муравьев помнят запах через день после тренировки, а 45 процентов насекомых узнавали его и через 26 дней (стоит отметить, что среднее время жизни рабочих муравье-фортисов в реальности составляет шесть дней, и, получается, что однажды научившись распознавать запах, насекомые запоминают его на всю жизнь).

Наконец, ученые выяснили, сколько запахов могут узнавать фортисы. Они последовательно тренировали насекомых, используя 14 веществ, меняя кормушки с разными запахами каждые 15 минут. После тренировки муравьи смогли распознать каждый из 14 запахов.

Интересно, что запахи, ассоциированные с едой насекомые смогли узнавать намного быстрее, чем запах своего гнезда, и помнили их дольше. «Два разных воспоминания о запахах имеют смысл. На протяжении жизни муравей сталкивается со множеством разновидностей еды. Так как он распознает еду преимущественно с помощью обоняния, для него важно знать запах подходящей пищи, чтобы найти ее в будущем. В противоположность этому гнездо в течение короткой жизни муравья всегда будет пахнуть одинаково. Поэтому для того, чтобы найти вход в гнездо, экстраординарная память не нужна...», — говорит один из авторов исследования Маркус Кнаден.

Ранее ученые выяснили, как находят дорогу домой древесные муравьи Cephalotes goniodontes, которые обитают в джунглях Центральной и Южной Америки. Они прокладывают пути с минимальным количеством «перекрестков», которые позволяют им не заблудиться и не остаться в стороне от своей колонии.