Z Journal of Creation 15(2) přeložil Pavel Akrman – 05/2025. Translation granted by Creation.com – přeloženo s povolením od Creation.com.
Saharský pouštní mravenec Cataglyphis fortis často urazí klikatými cestičkami za potravou až stovky metrů, ale pro návrat do hnízda dokáže najít i jinou cestu, ačkoli nemá téměř žádné orientační body.
Objevilo se několik možných vysvětlení, ale vědci z Německa a Švýcarska1 provedli pečlivé experimenty, při nichž vyloučili použití vizuálních vodítek, času nebo energie. Například mravenci byli testováni v rovnoměrně šedém a hladkém prostředí, nicméně přesto si neomylně našli svou cestu.
Důkazy svědčí o tom, že mravenci mají v sobě počítadlo ušlých vzdáleností, které provádí složité matematické operace, zvané integrace cesty. To znamená, že cesta je rozdělena na malé vektory, každý s určitou délkou a směrem, a sčítají se pro vytvoření „naváděcího“ vektoru, jenž udává směr a celkovou vzdálenost k hnízdu.
Ale co terénní nerovnosti, které jsou pro mravence jako „hory“ a „údolí“ a způsobují, že mravenci ve skutečnosti ujdou větší vzdálenost než na rovném terénu? Aby to vědci zjistili, připravili skupině 21 mravenců na cestě za potravou mnoho symetrických vysokých hor a hlubokých údolí (v mravenčím měřítku), což představovalo asi 8,7 m chůze, přičemž (horizontální) vzdálenost byla jen 5,2 m. Následně změnili mezilehlý terén na rovný povrch. Mravenci pak ušli mnohem kratší vzdálenost, která byla velmi blízká horizontální vzdálenosti.
A naopak, když bylo 17 mravenců vycvičeno k nalezení potravy na rovném terénu o vzdálenosti 5,2 m, a poté byl terén přeměněn v kopce a údolí, mravenci ušli vzdálenost, která se velmi blížila faktické vzdálenosti po zemi (8,7 m).
Experimentátoři provedením podobných testů na asymetrických nerovnostech vyloučili možnost, že by mravenci mohli jít pouze cestou do kopce (nebo pouze z kopce).
Základem experimentu byl kanál ve tvaru písmene U, uspořádaný do pilovitého tvaru (nahoře). Mravenci byli vycvičeni k hledání potravy přes tento simulovaný „kopcovitý“ terén (uprostřed), kdy potrava byla umístěna na jeho konci. Když byli mravenci před hledáním potravy umístěni na simulovaný plochý terén, ušli kratší vzdálenost, rovnající se projekci „hornatého“ terénu na fiktivní horizontální rovině (dole).
To znamená, že mravenci zjevně vypočítávají horizontální projekci ušlé vzdálenosti. Tedy vektorový obraz pohybu mravence je promítán na imaginární plochou obrazovku pod terénem mravence a integrace po cestě se provádí v této rovině x-y. K tomu mravenci musí mít způsob, jak odhadnout svahy a vynásobit ušlou vzdálenost kosinusem úhlu sklonu, aby vypočítali odpovídající vzdálenost od země.
Mravenci pravděpodobně používají vnitřní smysl zvaný propriocepce, který zvířata a lidé používají k určení polohy částí svého těla (bez nutnosti vizuálního nebo taktilního kontaktu, pozn. překl.). Mravenci pravděpodobně měří svahy stejným způsobem, jakým vnímají gravitaci, tedy pomocí proprioreceptorů na různých spojích mezi pohyblivými částmi. Jedná se o několik řasinek, a může existovat nějaký záložní design, takže jedna může převzít funkci od druhé, pokud je chirurgicky odstraněna. To ztěžuje určení přesných mechanismů zapojených do určování vzdálenosti od země.
Alternativním mechanismem k horizontální projekci je ještě propracovanější trojrozměrná integrace cest, kterou vědci plánují zkoumat. Jedním z navrhovaných způsobů bude trénování mravenců k nalezení potravy na konci rampy, a poté je testovat v terénu se zcela vertikálním kanálem, kde je horizontální projekce nulová, tedy zcela na konci horizontálního kanálu. Pokud je horizontální projekce správná, budou ignorovat vertikální kanál a hledat na konci horizontálního kanálu, který odpovídá vzdálenosti od země. Pokud provádějí 3D integraci, měli by pro nalezení potravy vylézt pouze po svislém kanálu.2
Důsledky
Pokud by mravenci byli trénovaní tak, aby našli potravu na konci rampy (a), a také aby hledali potravu na jejím vrcholu, nikoli na úpatí části ve tvaru písmene L (b), ukázalo by to, že mravenci nepromítají svou polohu jen do vodorovné roviny, ale integrují se trojrozměrně.
Ať už mravenci používají po cestách jen horizontální integraci nebo plně 3D integraci, stále se jedná o pokročilé programování. I selský rozum nám říká, že jakýkoli program vyžaduje programátora. Avšak evolucionisté svou nábožnou vírou v dostatečnost naturalistických příčin tento princip zdravého rozumu popírají. Mohou tvrdit, že tento navigační smysl se mohl vyvinout náhodnými, neustále se zlepšujícími mutacemi, které by přírodní výběr nashromáždil.
Jenže tato falešná představa spočívá na předpokladu, že malá změna v programu má také jen malý účinek. Avšak dnešní programátoři dobře vědí, že byť jen jediný krok v algoritmu má dalekosáhlé důsledky, a jeden takový chybný krok může snadno způsobit i selhání celého programu. Proto musel být program integrace cesty plně funkční již od začátku, jinak by byl nepochybně naprosto nepoužitelný.
Mravenci byli ve skupinovém experimentu s bludištěm lepší než lidé
Mravenci a lidé mají vzácnou schopnost: mohou spolupracovat ve skupinách a přemísťovat nadrozměrné objekty. V nové studii tým profesora Ofera Feinermana z Weizmannova institutu věd vedený Tabeou Dreyerovou čerpal z této jedinečné vlastnosti a provedl fascinující soutěž: Kdo je lepší v manévrování velkého nákladu bludištěm? Překvapivé výsledky vrhají nové světlo na skupinové rozhodování a na klady a zápory spolupráce ve srovnání s tím, jak postupovat samostatně. (Celý článek – angl.: Phys.org)
Odkazy
- Wohlgemuth, S., Ronacher, B. and Wehner, R., Ant odometry in the third dimension, Nature 411(6839):795–798, 2001.
- Srinivasan, M.V., Homing in on ant navigation [comment on Ref. 1], Nature 411(6839): 752–753, 2001.