Làm sao những chú kiến đi lùi về tổ?

Một con kiến có thể đi giật lùi 6 mét mà không cần nhìn lại, tương đương với việc bạn lùi xe 400 mét trên đường mà không cần nhìn vào gương.

Bạn đã từng quan sát đàn kiến khi chúng đi kiếm thức ăn chưa? Những con kiến bé nhỏ sẽ mang về tổ mọi thứ chúng tìm thấy và ăn được. Nếu con kiến phát hiện thức ăn, nó có thể dùng hàm ngoạm để nắm chặt và kéo vật phẩm về tổ.

Nếu may mắn, con kiến sẽ tìm được thứ lớn hơn, như một mẩu bánh mì hoặc một cuốn chăn. Khi đó, nó cần sự giúp đỡ của những con kiến khác.

Lưu ý rằng một số con kiến đi trước sử dụng hàm để kéo lê thức ăn, và vì thế chúng phải đi lùi. Không có ai hướng dẫn chúng đi, nhưng thú vị thay, chúng vẫn tìm thấy đường về tổ.

Câu hỏi là tại sao? Chúng đã làm thế nào để nhìn thấy đường?

Trước đây, khi nghiên cứu về kiến, các nhà khoa học tin rằng chúng cần nhìn thấy một cái gì đó phía trước để nhận biết một vị trí quen thuộc, tương tự như cách những người đi rừng đánh dấu những gốc cây mà họ đã đi qua.

Ngoài ra, một số nghiên cứu còn phát hiện ra rằng lũ kiến biết sử dụng cả góc nắng của Mặt Trời để tính toán đường đi. Chúng đếm số bước chân để xác định con đường nhanh nhất tới mục tiêu, và nhớ cảm giác ở từng ngã rẽ, góc cua để không bị lạc đường.

Nhưng làm sao những con kiến đi lùi khi tha mồi cũng có thể tìm được đường về tổ thì vẫn là một bí ẩn. Đôi khi, bạn có thể thấy con kiến để mồi xuống và ngoảnh lại phía trước – một hành vi gọi là 'nhìn trộm' – sau đó chúng nhặt lại mồi và kéo nó đi một đoạn dài tới hàng mét.

Trong thế giới của loài kiến, một cái nhìn trộm như vậy tương đương với việc bạn nhìn lại một lần, rồi phải đi lùi liên tục trong 400 mét.

Sebastian Schwarz, một nhà nghiên cứu về hành vi của động vật tại Đại học Paul Sabatier, rất tò mò về hành động này. 'Chúng tôi muốn biết liệu lũ kiến có nhìn thấy điều gì khi chúng đi lùi không?', ông nói.

Cùng với các đồng nghiệp, Schwarz đã chọn nghiên cứu kiến sa mạc Tây Ban Nha (Cataglyphis velox). Họ tiến hành một thí nghiệm độc đáo với chúng. Ban đầu, Schwarz chọn một tổ kiến và đặt một máng thức ăn gần đó trong một khoảng thời gian. Mục tiêu là để đào tạo lũ kiến nhớ con đường từ tổ tới đó và quay lại.

Sau đó, họ đã bắt cóc một số con kiến ở gần miệng tổ, rồi đặt chúng ở một nơi xa nhà với một miếng bánh quy khổng lồ. Miếng bánh có nhiều bơ và đường, để hấp dẫn con kiến, khiến chúng phải kéo miếng bánh về tổ trong khi đi lùi.

Kết quả: Những con kiến đã rơi vào bẫy. Trong khi chúng kéo miếng bánh quy về tổ, các nhà nghiên cứu đã quan sát hành vi nhìn trộm đường của chúng. Trên đoạn đường dài 8 mét, họ nhận thấy rằng những con kiến chỉ cần nhìn trộm một lần, khi chúng đã đi được gần 6 mét, tương đương với ¾ khoảng cách.

Sau đó, Schwarz và các đồng nghiệp đã đặt ra một thử thách nhỏ. Lần này, họ bí mật thay đổi khung cảnh xung quanh những con kiến đang kéo miếng mồi, thêm vào những ngọn đồi kỳ lạ, túi nylon đen và tấm bạt dọc theo lối đi của kiến.

Đúng như dự đoán, khi những địa danh mới được thêm vào, những con kiến đã phải nhìn trở lại hai lần, ở khoảng cách trung bình mỗi 3,2 mét. Kết quả này là một bằng chứng rõ ràng cho thấy ký ức thị giác đóng một vai trò quan trọng trong việc kiến xác định con đường cần đi qua.

'Đây là những thí nghiệm hành vi rất thú vị', Pauline Fleischmann, một nhà thần kinh học tại Đại học Julius Maximilian nhận xét. 'Khi quan sát cách loài kiến di chuyển trong môi trường sống tự nhiên của chúng, bạn sẽ rất ngạc nhiên với kỹ năng mà chúng thể hiện'.

Đôi mắt của kiến có góc nhìn rất rộng, chúng có thể nhìn được gần như 360 độ, trong khi con người chỉ có thể nhìn được 120 độ phía trước. Schwarz nói rằng những con kiến có khả năng tiếp nhận thông tin thị giác từ 4 phía, bao gồm phía sau khi chúng rời tổ. Các thông tin thị giác này sau đó được sử dụng để dẫn đường cho chúng khi trở về.

Tiếp tục sử dụng các thí nghiệm để phân tích hành vi của kiến sa mạc Tây Ban Nha, Schwarz đã tạo ra một mô hình cho thấy các trường hợp nào thì kiến dựa vào thị giác để tìm đường, và trường hợp nào chúng có thể sử dụng các thông tin khác như góc nắng từ Mặt Trời hoặc đếm bước chân.

Trong tương lai, Schwarz dự định thực hiện thêm các thí nghiệm mới để hoàn thiện mô hình định vị của kiến. Một số thí nghiệm sẽ được tiến hành trên những con kiến bị bịt mắt. Schwarz sẽ phủ sơn lên mắt của chúng để tạm thời che đi tầm nhìn, nhằm khám phá xem chúng có thể tìm được đường về tổ hay không và cách thức họ làm điều đó.

Trong khi đó, một số con kiến khác sẽ được đặt lên một thiết bị đi bộ. Schwarz tạo ra xung quanh chúng các màn hình chiếu hình ảnh đường đi và cảnh quan chuyển động để đưa con kiến vào một thế giới ảo. Nhờ vậy, các nhà khoa học có thể quan sát hành vi của chúng ngay trong phòng thí nghiệm mà không cần phải theo dõi chúng ngoài tự nhiên.

Nghiên cứu mới được công bố trên nền tảng của tạp chí khoa học mở bioRxiv.

Xem thêm thông tin trên Sciencemag