懂路径积分的蚂蚁

红尘布衣

螞蚁过着群居生活，有着固定的巢穴，它们需要频繁地去未知区域寻找食物。对于蚂蚁来说，认路能力是刚需。有幸的是，蚂蚁有着令路痴们非常羡慕的超能力——它们从来不会迷路。

人类是以空间想象或文字编码的形式记忆路线的，那么，蚂蚁是怎样认路的呢？

原来，蚂蚁是通过一种叫路径积分的过程实现路线记忆的。路径积分和数学上的向量加法计算有点类似：当蚂蚁从一个起点（比如巢穴）开始移动时，每经过一小段距离，它们就会通过视觉等感官信息（比如太阳位置）来判断当前位置相对于上一个位置的方向和距离，并在大脑中将这段路径以“向量”的形式储存起来。通过叠加这些向量，蚂蚁就能估算出当前位置与起点的关系。因此，无论外出路线如何曲折，蚂蚁在返程时都能找到比较直的那条近道回去。

可是，路径积分虽然可以让蚂蚁找到回家的路，但周围的环境有时候复杂多变。比如它们抄近路返回时，可能会遇到水流等障碍，甚至天敌。这时，蚂蚁是会继续走这条近路，还是选择新的道路绕开？

法国国家科研中心动物认知研究中心的安托因·维斯查奇团队，通过设置陷阱的实验方式研究了这个问题，他们发现：沙漠蚁可以把路线记忆和负面记忆相结合，通过学习过程优化行走路线。具体来说，有的蚂蚁绕开了陷阱;有的掉落在陷阱出口附近的蚂蚁，觉得掉进陷阱后直接从出口出来也不费事，所以继续走陷阱。……