Bayangkan seekor semut keluar dari sarang untuk mencari makanan. Ia bergerak ke kanan, membelok ke kiri dan menukar arah beberapa kali sebelum menemui makanan. Apabila hendak pulang, semut itu tidak semestinya mengikut semula setiap selekoh. Sesetengah semut gurun boleh bergerak melalui laluan yang lebih terus ke kawasan sarang. Keupayaan ini berkaitan dengan mekanisme navigasi yang dipanggil integrasi laluan.
Mengapakah semut gurun memerlukan sistem navigasi?
Sesetengah semut gurun dalam genus Cataglyphis mencari makanan secara bersendirian di kawasan terbuka yang panas dan mempunyai sedikit tanda tempat yang mudah dikenali. Semut boleh bergerak jauh dari sarang dan menukar arah berkali-kali. Jika semut perlu mengulangi seluruh perjalanan untuk pulang, jaraknya mungkin menjadi lebih panjang. Sebaliknya, semut gurun tertentu dapat menganggar arah ke sarang walaupun laluan keluar dan pulangnya berbeza. Namun tidak semua spesies semut menggunakan strategi yang sama, kerana sesetengah lebih bergantung pada jejak kimia, tanda tempat atau gabungan petunjuk.
Bagaimanakah semut mengetahui arah?
Semut gurun boleh menggunakan petunjuk daripada langit, antaranya kedudukan Matahari dan corak polarisasi cahaya di langit. Cahaya matahari yang disebarkan atmosfera menghasilkan corak polarisasi yang mengandungi maklumat arah, dan sistem penglihatan sesetengah serangga peka kepadanya. Dalam satu kajian pada Cataglyphis fortis, penyelidik mengubah corak polarisasi yang dilihat semut sehingga maklumat arah daripada corak itu bercanggah dengan kedudukan Matahari. Semut yang diuji menunjukkan arah pulang yang dipengaruhi kedua-dua petunjuk. Ini menyokong bahawa semut tidak semestinya bergantung pada satu sumber maklumat arah sahaja.
Bagaimanakah semut mengukur jarak?
Mengetahui arah sahaja tidak cukup, kerana semut juga perlu menganggar sejauh mana ia telah bergerak. Penyelidikan pada Cataglyphis menunjukkan pergerakan kaki memberi maklumat penting untuk pengukuran jarak. Semasa berjalan, semut menghasilkan langkah dengan panjang tertentu, dan sistem sarafnya boleh menggunakan maklumat berkaitan langkah untuk menganggar jarak. Mekanisme ini sering dibandingkan dengan pedometer, iaitu alat yang merekod langkah manusia, tetapi itu hanya analogi. Semut tidak semestinya mengira setiap langkah secara sedar seperti manusia menghitung nombor. Rakaman video berkelajuan tinggi dalam kajian susulan menyokong peranan mekanisme ini.
Bagaimanakah arah dan jarak digabungkan?
Bayangkan seekor semut bergerak enam meter ke timur, kemudian lapan meter ke utara. Jumlah jarak yang dilaluinya ialah 14 meter, tetapi jarak lurus antara kedudukan akhir dengan titik permulaan hanyalah 10 meter. Jika semut mempunyai maklumat arah dan jarak kedua-dua bahagian, maklumat itu boleh digabungkan untuk menganggar arah pulang. Dalam sains navigasi, anggaran ini boleh diwakili oleh vektor yang mempunyai arah dan magnitud. Anggaran itu dikemas kini sepanjang perjalanan, dan apabila hendak pulang ia membantu semut memilih laluan yang lebih terus ke kawasan sarang. Contoh enam dan lapan meter ini hanya ilustrasi matematik, bukan ukuran perjalanan semut tertentu.
Adakah semut sentiasa pulang dengan tepat?
Tidak. Integrasi laluan ialah anggaran berdasarkan maklumat deria dan pergerakan, jadi ralat kecil boleh terkumpul dalam perjalanan yang panjang atau rumit. Semut mungkin sampai ke kawasan berhampiran sarang tetapi masih perlu mencari pintu masuknya. Ia juga boleh menggunakan tanda tempat yang dikenali, termasuk rupa landskap di sekitar sarang. Kajian 2018 mendapati Cataglyphis fortis memperlahankan pergerakan apabila menghampiri penghujung anggaran laluan pulangnya, dan tingkah lakunya berubah apabila menemui petunjuk visual yang baharu atau diubah. Ini menyokong pandangan bahawa integrasi laluan dan pengecaman persekitaran saling melengkapi. Semut tidak mempunyai sistem navigasi yang sempurna, dan keupayaannya bergantung pada gabungan mekanisme yang masing-masing mempunyai batas.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Apakah yang dimaksudkan dengan integrasi laluan pada semut gurun?