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约公元前1.5亿年/蚂蚁的里程表
撒哈拉沙漠蚁可能有内置的“计步器”,可以计算行走的步数,从而使蚂蚁可以测量精确的距离。在腿上粘有“高跷”(用红色表示)的蚂蚁走得太远,以致错过了蚁巢的入口,这表明步幅的长度对距离的确定是很重要的。
灵长类计数(约公元前3000万年),质数和蝉的生命周期(约公元前100万年)
蚂蚁是由大约1.5亿年前白垩纪中期的一种小黄蜂进化而来的社会化的昆虫。在大约1亿年前开花植物兴起并繁盛起来,蚂蚁也开始演化出许多不同的种类。
撒哈拉沙漠蚁是一种长脚沙漠蚂蚁,它们往往在完全没有地标的沙地上长途跋涉,寻找食物。它们回家时,并不是通过回溯出来时走过的路径,而是走直线。它们不仅能利用天空中的阳光来判断方向,而且体内似乎还有一台内置的“计算机”,其功能就像计步器一样,可以计算它们行走的步数,并给出回家的精确距离。当蚂蚁在遇到一只昆虫尸体之前,可能要走多达50米的距离,然后它们将猎物撕下一块并直接走回它的巢穴,通过一个直径往往小于1毫米的洞口进入其中。
一个由德国和瑞士科学家组成的研究小组,通过改变蚂蚁的腿长来改变它们的步幅,发现蚂蚁是通过“计算步数”的方式来判断距离的。当蚂蚁到达食物所在地后,科学家们通过给蚂蚁腿上粘上“高跷”来加大步长,或者通过轻度截肢来缩短步长,再将蚂蚁放回去,让蚂蚁寻找回巢的道路。他们发现有高跷的蚂蚁因走得太远而错过了洞口,而那些有腿部截肢的蚂蚁却没能达到洞口。然而,如果蚂蚁一开始就用修改后的腿出发,它们仍然能计算出合适的回家距离。这表明步长是计算距离的关键因素。此外,他们还发现蚂蚁头脑中高度复杂的计算机甚至能够计算其路径的水平投影,这样即使沙漠中有沙丘和洼谷,它们也不会迷失路径。