働きアリは、餌を探してあちこち歩き回っても、見つけた餌を迷うことなく巣に持ち帰る能力には敬服してしまいます。

以前、本ブログでは、このようなアリの能力について、道しるべとして使う「匂い物質」で説明したことがあります。

しかし、アリは匂いを触覚に触れることで検知して行動しているため、餌を探して右に左に行ったり来たりした後で、その匂いに頼ることだけで、巣に戻ることができるのか不思議でした。

餌の場所を教えられたアリ達が、餌の場所まで行くのに「匂い」をたどって行くことは納得します。しかし、最初に餌を見つけたアリが、簡単に巣に戻れることについては少し違和感がありました。

実は、この疑問は、まだ解明されていないようです。
様々な説がある中で有力なものに「太陽コンパスによる方向認知」+「経路積算の能力」というものがあります。

太陽コンパスによるアリの方向認知

これは、太陽の方向を基準にして定位方向を決めるものです(太陽コンパス)。
太陽光は大気の分子にぶつかって散乱し、散乱した光は部分的に偏光します。そのため天空には、偏光パターンが形成されます。偏光パターンは、太陽光が雲等によってさえぎられても、天空には存在します。

アリは複眼で、この偏光パターンをとらえることができるため、常に進んでいる方向を認識できるのです。(複眼は偏光フィルターの特性を持っていることが判っています)

このことは、スイスの科学者がアリを使った実験(1911年)で、意図的に太陽の位置を変えると、アリが定位方向を変更することで証明されています。尚、太陽コンパスを利用している昆虫は、アリ以外にも様々な昆虫で確認されています。

太陽コンパス(偏光パターン)で太陽の位置を捉え、アリが持っている体内時計と照合することで、自分が進む方向を決定できます。

但し、太陽コンパスだけでは、的確な位置情報を認識して活用することはできません。

出発した地点に直線的に戻るためには、「経路積算」という能力が必要です。

「経路積算」能力

「経路積算」による方法でスタート地点に戻る方法は、既にダーウィンによって19世紀には提唱されていました。(現在まで、様々な動物や昆虫で研究されています)

「経路積算」という考え方は、現在いる場所と、スタートした場所の位置関係を、常に把握するものです。

つまり、進んだ方向と距離を常に確認して、足していくことでスタート地点を認識しています脊椎動物では、脳の海馬とその周辺皮質が、これらの情報処理に深く関わっていることが判っています)

この「経路積算」能力は、ミツバチ、カメムシで確認されていて、サバクアリというアリでも判っています。

つまり、アリには「経路積算」能力があって、「太陽コンパス」で進んだ方向をモニターできることから、餌を見つけた時に、巣に向かって一直線に戻ることができるというのです。

この内容には、確認できていない部分はありますが、論理的な説明になっています。今後の研究で不明点は明確なものになると思います。

あの小さな昆虫のどこに、こんな素晴らしい能力が隠されているのか本当に不思議です。

アリが一直線のルートで巣に戻れる理由

 アリは、太陽コンパス(偏光パターン)と体内時計から、現在の太陽の位置と時間の経過補正をして、自分が進む方向(巣の位置)を決定します。
その上で、経路積算という手法を合わせることで、巣に最短ルートで戻ることが出来るのです。