当你环顾你的家或者花园，或者在灌木丛中散步时，你很快就会发现许多大小不一、形状各异的蚂蚁在四处游走。
但是蚂蚁们是怎么发现并绕过障碍物的，尤其是在它们单独寻找食物且没有特定路线的时候？
我们近期的发表在《实验生物学杂志》（Journal of Experimental Biology）上的研究，对此有一个有趣的答案。
透过蚂蚁的眼睛看世界
蚂蚁的眼睛和我们的不一样。蚂蚁有着由许多叫做“小眼”的单元组成的复眼。它们的眼睛看上去像是一个LED阵列，你可以在交通信号灯中看到这种阵列（圆顶形状的信号灯除外）。
每只小眼看到空间中的一个点，所以整个眼睛可以看到一个图像，但看到的是它的不同部分。
但蚂蚁不能以与我们同样的分辨率看待世界。他们的世界比我们的更加模糊。
一种方法是计算它们眼睛中小平面（小眼）的数量和直径。我们可以在死蚂蚁眼睛上涂一层透明指甲油，并在干涸后马上剥去它。
可以通过在合适的地方进行切割并拍摄照片计算小平面的数量以及估计它们的空间视觉锐度（它们视觉最清晰时的分辨率）来使眼睛的复制品平面化。
考虑到蚂蚁模糊的视觉，它们仍能完成诸如在复杂地形上导航的各种任务，这就很引人注目了。
想象一下你在一片模糊的茂密丛林中找出路的情形。对于蚂蚁来说，坏消息是，它的体型越小它面临的问题就越严峻。
至于体型较小的蚂蚁
蚂蚁的体型大小差别非常大。大的蚂蚁，比如澳大利亚的公牛蚁，体型可达8毫米到40毫米，也有微小至的1.5毫米的小火蚁，它们目前在昆士兰造成生物入侵问题。
即使在同一个群落内，不同种火蚁的体型大小也有所不同。
随着小体型的进化，由于设计的限制，在不影响动物正常功能的情况下进一步缩小是不可能的。这是一种常见的现象，叫做微型化。
小体型的蚂蚁有更小的复眼和更少的小眼。这也意味着它们比大体型的蚂蚁有更模糊的视觉（空间视觉锐度减弱）。
而所有的蚂蚁，无论大小，都在外出寻找食物和导航回巢时面临着相似的挑战。那么微型化会影响它们的视觉导航能力吗？
发现和避开障碍物
蚂蚁在外行走时会偶遇很多障碍物。这些障碍物可能会阻挡蚂蚁借以寻找回巢路的视线。
所以蚂蚁需要有能力去察觉并绕过这些障碍物。这样做也可以减少每只蚂蚁在蚁巢外严酷的环境中的时间。
为了检验微型化有没有影响这项能力，我们在蚂蚁从糖溶液喂食器走回巢的路上设置了一个障碍物。这些蚂蚁通过视觉而非化学信号来寻找路线。
我们发现，与拥有更多小眼的大体型蚂蚁相比，拥有较少小眼的小体型蚂蚁只有在距离更近的时候才能发现障碍物。
平均而言，我们发现较大的蚂蚁在离障碍物17厘米远的时候就开始绕路，而较小的蚂蚁则是5厘米。较大的蚂蚁在行走时也会比较小的拥有较少小眼的蚂蚁更早的找到巢穴的方向。
这表明，复眼较小的蚂蚁只有在距离物体更近的时候才能发现它。
因此，小型化会在影响到一定的视觉导航能力。不过，较小的蚂蚁还是没有撞上障碍物。
微型化现象在昆虫中很常见，避障行为对蚂蚁等行走昆虫、蜜蜂等飞行昆虫的航行甚至食物的收集运输和动物认知都有影响。
虽然我们的研究强调了微型化的进化代价，但蚂蚁为昆虫摄像机等人工视觉技术提供灵感。
了解蚂蚁如何使用最小的视觉信息导航，可以帮助设计有效的导航技术。这甚至可以帮助指导机器人视觉技术的研究。
关于作者：
Ravindra Palavalli-Nettimi，麦格理大学生态神经科学博士
（翻译：乔爽；审校：潘燕婷）
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