蚂蚁懂物理学？其觅食路径遵守光线折射原理

一项新的研究发现，当火蚁穿越不同的表面时，它们会选择时间最短而不是距离最短的路线。在两点之间传播的光束会选择损失时间最短的路线，即使它不是最短的距离，这个原理也被称为费马原理(或最短时间原理)。例如，想象一名救生员在离海岸一段距离的地方匆忙救人。最快的方法是先沿着海岸跑，这样可以减少她游泳的时间。

一项新的研究发现，蚂蚁在穿越不同的表面时会选择最短的路线，而不是最短的路线。在这项研究中，研究人员在以色列收集了小火蚁的巢穴，这是世界上100种最具侵略性的物种之一。每一个巢穴都有成千上万的工蚁和蚁后。这些蚂蚁被放在墙的角落，蟑螂被放在对面的角落作为食物来源。为了接近蟑螂，蚂蚁必须穿过覆盖着不同材料的觅食区域。研究人员发现，蚂蚁穿过玻璃材料的速度比穿过其他材料的速度快，在光滑表面上爬行的速度比在粗糙表面上快。研究发现蚂蚁在寻找蟑螂食物的过程中并没有遵循最直接的路线。相反，它们会在更光滑的材料上蜿蜒爬行，以便在最短的时间内到达食物。研究人员得出结论，这些发现表明费马原理解释了光的传播，也适用于生物。这项研究的主要作者，雷根斯堡大学的贾诺特勒说:“我们发现这一普遍规律适用于依赖信息素交流和社会合作的生物。”蚂蚁依靠信息素痕迹来确定它们的路线。研究人员声称，这种化学痕迹起初可能是随机的，但随着时间的推移，它会集中形成最佳路线。科学家早就知道，蚂蚁选择最短的路线到达食物来源，以减少爬行时间或节省能源。然而，蚂蚁也有它们的局限性。在短距离内，蚂蚁不能很好地选择最快的路线，也许是因为每个区域都有更多的信息素。