Mieren kunnen een richting aanhouden, los van de oriëntatie van hun lichaam

Mieren vallen op in de wereld van de insecten door hun vermogen om te navigeren, hun weg te vinden, doorheen allerlei verschillende terreinen. 

Ze leven in grote kolonies, en ze moeten op zoek gaan naar voedsel, soms over grote afstanden, en vervolgens hun buit terug slepen naar hun nest. Vaak trekken ze daarbij hun voedsel voort, wat betekent dat ze zelf achterstevoren moeten gaan.

Uit een studie van woestijnmieren (Cataglyphis bicolor) is gebleken dat de mieren op de juiste weg blijven door de positie van de zon in de lucht in zich op te nemen, en die te combineren met visuele informatie over hun omgeving. Als er een spiegel werd gebruikt om de zon te verduisteren, gingen ze in de verkeerde richting.

Het was al bekend dat de woestijnmieren regelmatig de hoek bepalen die ze innemen tegenover de zon, om hun positie te bepalen en ook dat ze blijkbaar intuïtief hun stappen tellen, en zo weten hoe ver ze moeten stappen om terug te geraken.

Nu is de belangrijkste ontdekking van de Britse en Franse onderzoekers dat de mieren de juiste richting kunnen aanhouden, onafgezien van welke positie ze zelf innemen tegenover die richting.

"Onze belangrijkste bevinding is dat mieren hun reisrichting los kunnen koppelen van de oriëntatie van hun lichaam", zei doctor Antoine Wystrach van de University of Edinburgh en het CNRS in Parijs aan de BBC. "Ze kunnen een reisrichting aanhouden, laat ons zeggen naar het noorden, onafhankelijk van de oriëntatie van hun lichaam op dat ogenblik."

Als de mieren achterstevoren lopen, om hun voedsel naar hun nest te slepen, combineren ze de gegevens over de positie van de zon met visuele aanwijzingen. Geregeld stopten ze dan even, lieten het voedsel vallen, en keken snel even naar hun route.

Een bladsnijdermier draagt een blad mee, met daarop vier kleinere werkmieren die hem moeten beschermen tegen aanvallers.

De onderzoekers zeggen dat de hersenen van mieren, ondanks hun kleine formaat, opvallend gesofistikeerd zijn.  

"Ze bouwen een meer gesofistikeerde voorstelling van richting op dan we ons tot nu toe voorgesteld hadden, en ze kunnen informatie van verschillende modaliteiten in die voorstelling opnemen en integreren", zei doctor Wystrach.

"Het is dat aspect, de overdracht van informatie, dat impliceert dat er synergie optreedt tussen verschillende gebieden van de hersenen."

Onderzoekers zeggen dat de bevindingen toepassingen kunnen hebben bij het opstellen van computeralgoritmes om robots mee te besturen.

Professor Barbara Webb van de informatica-afdeling van de University of Edinburgh zei dat de mieren min of meer kunnen navigeren zoals een zelfrijdende auto. "Mieren hebben een relatief klein brein, kleiner dan een speldenkop", zo zei ze. "En toch kunnen ze succesvol hun weg vinden in vele moeilijke omstandigheden, onder meer terwijl ze achterstevoren gaan."

"Het begrijpen van hun gedrag geeft ons nieuwe inzichten in hoe de hersenen werken, en heeft ons ertoe geïnspireerd om robotsystemen te bouwen die hun functies nabootsten."

Professor Webb zei dat ze een model heeft kunnen maken van de zenuwcircuits in de hersenen van de mieren. Ze hoopt dat ze onder meer daarmee robots zal kunnen ontwikkelen die in natuurlijke omgevingen zoals bossen hun weg zullen kunnen vinden. 

Het nieuwe onderzoek is gepubliceerd in "Current Biology".