Le formiche del deserto di Cataglyphis fortis possono apprendere segnali visivi o olfattivi per individuare il loro nido, ma solo se questi segnali sono univoci per specificare l'ingresso del nido. Scienziati dell'Istituto Max Planck per l'ecologia chimica di Jena, Germania, scoperto che gli insetti ignorano i punti di riferimento visivi o gli odori come segnali che definiscono il nido, se questi si verificano non solo in prossimità del nido ma anche lungo il percorso. Quindi, le formiche sono in grado di valutare il valore informativo di tali segnali e non si lasciano ingannare da segnali onnipresenti e inaffidabili.

Le formiche del deserto sono in grado di distinguere punti di riferimento non ambigui da quelli ambigui e includono queste informazioni nelle loro risposte comportamentali quando tornano al loro nido. Questa capacità è diventata evidente negli esperimenti comportamentali in Tunisia. "Le formiche hanno ignorato i segnali visivi o olfattivi che non erano affidabili. I segnali del nido inaffidabili sono quelli che non si trovano solo all'ingresso del nido, ma sono onnipresenti lungo il percorso. La capacità di valutare il valore informativo dei punti di riferimento visivi o delle tracce olfattive come rilevanti o irrilevanti per la ricerca del nido è un altro esempio delle straordinarie prestazioni cognitive del minuscolo cervello delle formiche, "dice Roman Huber, il primo autore dello studio.

La formica del deserto Cataglyphis fortis è un miracolo della navigazione. Gli insetti vivono nelle sterili saline, laghi salati secchi nel Sahara nordafricano. Quasi nessun altro animale può essere trovato in questa terra desolata. Le formiche vivono in nidi sotterranei e trascorrono intere giornate, in cerca di cibo in solitaria:di solito insetti sospinti dal vento nell'ambiente inospitale dove morivano per l'esposizione. Per trovare cibo, le formiche devono spesso coprire grandi distanze. "La particolarità di questi insetti è il fatto che le formiche che tornano a casa dal foraggiamento sono alla disperata ricerca del loro nido. Puoi quindi catturarle ovunque e metterle in una specifica situazione di prova. Mentre altri animali lascerebbero cadere immediatamente il loro pezzo di cibo e proverebbero scomparire, le formiche si attengono al loro comportamento innato verso la casa. Manipolando l'ambiente possiamo identificare i mezzi di navigazione che le formiche usano per orientarsi, "Marku Knaden, che dirige il "Gruppo di comportamento guidato dall'odore" nel Dipartimento di Neuroetologia Evoluzionistica, spiega perché continua a tornare in Tunisia per eseguire esperimenti con questi affascinanti animali.

Precedenti studi avevano rivelato che le formiche del deserto usano il sole come una bussola e contano i loro passi per tornare a casa verso il loro nido. Le informazioni su direzione e distanza sono importanti per la cosiddetta integrazione del percorso, il sistema interno con cui le formiche usano per "calcolare" la strada di casa. Inoltre, usano la visuale, punti di riferimento magnetici e vibrazionali per la navigazione. Finalmente, trovano il cibo e il loro ingresso nel nido con l'aiuto di un olfatto molto sensibile. Per il nuovo studio, gli scienziati hanno analizzato il comportamento delle formiche dopo aver appreso segnali specifici del nido e successivamente hanno incontrato nuovamente gli stessi punti di riferimento lontano dal nido. "Devi immaginare una situazione come questa:se abbiamo bisogno di orientarci in una città sconosciuta usando un caratteristico palazzone come punto di riferimento e improvvisamente ci rendiamo conto che ci sono altri palazzi che sembrano abbastanza simili, ci confondiamo. Volevamo quindi sapere come le formiche risolvono questo problema, "dice Knaden.

Per i loro esperimenti, i ricercatori hanno costruito un canale di alluminio lungo 16 metri in cui le formiche hanno imparato a cercare cibo. Come esca nel canale, gli scienziati hanno installato una capsula di Petri con briciole di biscotti a circa 10 metri di distanza dall'ingresso del nido artificiale (l'ingresso del nido naturale era collegato tramite un tubo all'ingresso del nido artificiale). I punti di riferimento visivi al di fuori del canale erano irrilevanti; però, le formiche erano in grado di usare il sole come bussola. L'ingresso poco appariscente del nido era contrassegnato da due cartellini neri. Dopo, ulteriori carte nere sono state aggiunte lungo il percorso di addestramento per determinare se queste avrebbero confuso le formiche. "Ci aspettavamo che le formiche avrebbero in qualche modo risposto alla nuova situazione. Che avrebbero ignorato completamente le carte nere che avevano imparato in precedenza come segnali di nidificazione, però, ci ha colto di sorpresa. Siamo rimasti particolarmente sorpresi dal loro comportamento nei confronti degli spunti compositi, carte nere che erano inoltre contrassegnate da un odore. Se una parte del punto di riferimento non fosse ambigua e si trovasse solo vicino al nido, mentre l'altro era onnipresente e si trovava ripetutamente lungo il percorso, le formiche usavano solo la parte non ambigua, per esempio l'odore, come informazioni affidabili e navigarono verso questo spunto sulla via del ritorno al nido. Non prestarono alcuna attenzione alle numerose altre carte nere (la parte ambigua della stecca del nido) che incontrarono nel canale, " Roman Huber riassume.

Le formiche devono percorrere lunghissime distanze in cerca di cibo; perciò, spesso si accumulano errori di integrazione del percorso. Però, gli animali possono compensare le deviazioni includendo ulteriori spunti per il nido, come punti di riferimento visibili o odori. I ricercatori avevano precedentemente ipotizzato che la distanza dal nido avrebbe deciso se le formiche si fidassero dell'integrazione del percorso più di altri segnali per l'orientamento. Il nuovo studio mostra che la capacità di navigazione delle formiche è molto più complessa di quanto si pensasse in precedenza, perché anche le formiche devono essere in grado di valutare l'attendibilità dei segnali.

L'orientamento delle formiche del deserto è stato esplorato principalmente in esperimenti comportamentali. In esperimenti futuri, gli scienziati vorrebbero fare un passo avanti e stabilire una procedura di imaging del calcio per visualizzare l'attività neuronale nelle formiche. "Più apprendiamo quante informazioni il cervello delle formiche deve considerare per orientarsi, più ci interessa scoprire dove e come gli odori e i segnali visivi vengono elaborati nel cervello. potenzialmente, questo metodo potrebbe non solo mostrarci dove viene percepito un odore nel cervello, ma anche dove è determinato che questo odore è un segnale di nido. Questa conoscenza ci porta un notevole passo avanti nella ricerca delle straordinarie capacità di questi insetti, " Markus Knaden conclude. [AO]