9月24日，德國馬克斯普朗克研究所化學生態學的科學家們在《美國國家科學院院刊》雜誌發表論文稱，通過行爲學實驗他們證實：沙漠螞蟻能夠快速記住許多不同的食物氣味，且終生不忘。然而，它們對巢穴氣味的記憶似乎與對食物氣味的記憶不同：食物的氣味是在一次接觸後習得並記住的，而螞蟻對巢穴氣味的記憶需要多次努力。此外，從巢穴中移走螞蟻后，它們很快就會忘記與巢穴相關聯的氣味。因此，螞蟻的大腦對食物和巢穴氣味的處理是不同的。

生活在北美沙漠的螞蟻Cataglyphis fortis追蹤食物並拖回巢穴的能力非常驚人，其嗅覺具有定位功能。馬克斯普朗克研究所的行爲學家Markus Knaden多年來致力於研究這種螞蟻的導航技能。目前，他對這些小昆蟲在突尼斯撒哈拉廣闊鹽田中覓食後，如何回到自己巢穴特別感興趣。畢竟，蟻穴的入口只是沙漠表面一個不易察覺的小洞。Markus的團隊發現，特殊的巢穴氣味對螞蟻尋找蟻穴起着至關重要的作用。然而在實驗過程中，研究人員注意到螞蟻對食物氣味的學習比對巢穴氣味的學習要快得多。第一作者Roman Huber說：“我們的核心問題是螞蟻對食物和巢穴的搜尋是否存在不同的記憶類型。當我們觀察到螞蟻能夠快速記住食物的氣味，而對巢穴氣味的學習需要更長時間的訓練時，比較這兩種學習過程的想法就出現了。”

科學家們利用一個簡單的實驗來測試螞蟻對30種不同食物氣味的反應。他們手握一根沾有某種氣味的棍子，放置於距螞蟻2米的地方。起初，大多數氣味都被螞蟻忽略了，沒有引起任何反應。Markus Knaden說：“然而，在我們向這些螞蟻提供了食物碎屑後，它們幾乎總是能被之前的氣味所吸引。我們很好奇螞蟻習得與食物相關的氣味有多快，以及能記多久。結果顯示，即使是螞蟻，也能記住25天前習得的氣味。”在自然界中，大多數螞蟻的壽命很短，通常在6天內就會被捕食。因此，那些已經達到平均年齡4倍以上的螞蟻仍然能夠記住他們所習得的東西，着實令人感到驚訝。

另一方面，螞蟻學習與巢穴相關的氣味要慢得多，當研究人員將一種氣味附在蟻穴入口，它們需要5-10次試驗才能將氣味作爲巢穴的線索。當氣味從巢穴移走，螞蟻多次返回巢穴後，它們對之前的巢穴線索不再有反應。氣味在螞蟻大腦中的處理方式顯然有所不同，這取決於它們是食物還是巢穴的線索。

Markus Knaden提供了一個解釋：“兩種不同的氣味記憶都講得通。在整個生命過程中，一隻螞蟻在覓食過程中會遇到許多不同的食物。由於昆蟲主要是通過嗅覺線索找到食物，因此螞蟻記住優質食物的氣味很重要，以便於將來特地去尋找這類食物。相比之下，在螞蟻短暫的生命週期中，蟻穴的氣味總是相同的。因此，螞蟻在通過嗅覺線索找尋巢穴時，不需要特別的記憶來定位。如果一隻螞蟻在外出覓食時已經記住了蟻穴的氣味，就足夠讓它們在覓食結束後找到回巢的路了。因爲在覓食期間，蟻穴的氣味不太可能發生變化。”

科學家們想要設計室內實驗，以進一步支持他們在自然條件下的行爲學實驗結果。他們的目標是利用成像技術（如鈣成像技術）將螞蟻大腦中的不同記憶進行定位和成像，對比螞蟻在覓食和尋找巢穴時大腦的活躍區域。“我們已經使用類似的技術來可視化果蠅和飛蛾的大腦活動。將這些技術運用到螞蟻身上也會很不錯，因爲螞蟻表現出了一種特別的複雜行爲。” Markus Knaden說。

編譯：燈絲 審稿：三水 責編：張夢

期刊來源：《美國國家科學院院刊》

原文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180924153418.htm

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