背身滚球,屎壳郎是如何找到最短路线的?

对于爱好干净的人类来说，屎壳郎绝对称不上是一个“好”的昆虫，有关它的话题也多是调侃恶搞。

但不可否认的是，它是一种值得人类钦佩的昆虫，因为它为生态系统的粪便处理事业做出了巨大贡献。

屎壳郎最出名的行为就是“滚球”了，它们用自身独特的身体构造将粪便堆成一个圆球，然后推着粪球行进，最后挖个洞将自己和粪球掩埋起来。

虽然这事广为人知，但这种会滚球的屎壳郎只是众多屎壳郎中的一小部分，绝大多数的屎壳郎会直接在粪便下面垂直挖洞。



不知道你有没有仔细观察过屎壳郎的滚球行为（应该是没有），它们滚球的时候是背对着球的，两只前脚撑在地上，其余四只脚推着球走。

不过这不是重点，重点是它们的行走轨迹几乎是笔直的，也就是说它们知道“两点之间线段最短”的道理。

为什么要走直线很容易理解，因为这样可以更快离开粪堆，避免其他昆虫来抢夺它的资源，那它们是如何做到沿直线行走的呢？



走直线并不参照地标

依照人类的经验，要走直线的话就必须有参照物，一般情况下我们是根据道路上的建筑来使自己走直线的。

或者开车或骑车的时候我们可以参照地面上的标记线来调整自己的线路，凭感觉肯定是行不通的。

但屎壳郎并非这样，在研究人员所做的实验当中，屎壳郎表现的就像是一个完完全全的“瞎子”。

是这样的，当研究人员把几只屎壳郎连带粪球一起放进一个只有一个出口的容器中时，它们并没有推着球走出来，而是好像看不见出口，一直碰壁。

另外一个实验是，当把被绑在地面上的同类放在它们经过的路上时，它们根本不会绕开，而是径直从同类身上翻了过去。



方向感来自天空和风

如果屎壳郎不依靠地面上的参照物的话？它们又是如何调整方向的呢？难道像人一样有时候看太阳？

还真没错，研究人员发现屎壳郎还真的是依据太阳来辨别方向的，而且它们一般是朝着太阳滚球的。

研究人员在一块大圆盘上放置了屎壳郎和粪球，并在圆盘上方安置了模拟太阳的LED灯，来证明光照对屎壳郎路线的影响。

他们发现，在无干扰情况下，屎壳郎的路线跟预想的一样是相对笔直的，而当给它们戴上“遮阳帽”时，它们就乱成了一锅粥。

不过有一个问题，如果是正午时分太阳位于头顶，屎壳郎看不见怎么办？这就要说到它们的备用“指南针”了。


左图：路线笔直，右上：戴遮阳帽

当光源参照物都不可用时，屎壳郎会利用风来保持直行路线，风往哪边吹，它们就朝哪边滚球。

研究人员把两台电风扇相对摆放，并将屎壳郎放在中间时，他们发现屎壳郎会向各个方向前进，而当关闭一台电风扇后，它们的步调便开始统一。

白天的屎壳郎有太阳来为它们指示方向，那晚上它们又是如何认路的呢？毕竟有些屎壳郎是夜间行动的。

答案是：既然屎壳郎也可以遵照LED灯的“指示”，那就说明凡是发光的物体都有可能成为屎壳郎的参照物。


图为：屎壳郎利用风定位

所以夜间扮演屎壳郎的“指南针”的是月亮，虽然它的光照强度并不如太阳，但对屎壳郎来说已经足够了。

这种能力其实是很了不起的，因为昆虫界中的蜜蜂、蚂蚁等都是依靠阳光定向的，只有屎壳郎能利用比太阳弱百万倍的月光定向。

除了上面说到了太阳、月亮、风之外，科学家还发现一些野外的屎壳郎可以看到银河系并据此定向。

这就又为它们的直行带来了一个保障，即使是黑漆漆没有月亮的夜晚，它们也不用担心走弯路了。


图为：屎壳郎利用星空定位

一直埋头怎么看天空？

除了风靠感受之外，像太阳光、月光和银河都是需要用眼睛看的，但我们知道屎壳郎滚球的时候基本是对着地面的，那它还怎么看？

其实，不需要你实地观察只要看过屎壳郎滚球的视频就可以知道答案，它们在滚球的时候是会停下来看方向的。

但是，它们并不是停在原地看太阳或月亮，而是爬到粪球上旋转几秒，因为一方面是站得高，看得远，另一方面是它们的粪球比自身大很多，会遮挡视线。



最后

屎壳郎是一种很了不起的昆虫，它们可以推动相当于自身体重1141倍的物体，这种力气昆虫界无“虫”能比。

它们“居无定所”“四海为家”，哪里有粪便哪里就有它们，正是这种流浪一生的率性，让它们有了强大的定向能力。

我们或许可以在制造微型机器人时加入这种生物智能，从而让它即使在陌生的环境中也不会迷路。

屎壳郎最出名的行为就是“滚球”了，它们用自身独特的身体构造将粪便堆成一个圆球，然后推着粪球行进，最后挖个洞将自己和粪球掩埋起来。虽然这事广为人知，但这种会滚球的屎壳郎只是众多屎壳郎中的一小部分，绝大多数的屎壳郎会直接在粪便下面垂直挖洞。走直线并不参照地标依照人类的经验，要走直线的话就必须有参照物，一般情况下我们是根据道路上的建筑来使自己走直线的。或者开车或骑车的时候我们可以参照地面上的标记线来调整自己的线路，凭感觉肯定是行不通的。但屎壳郎并非这样，在研究人员所做的实验当中，屎壳郎表现的就像是一个完完全全的“瞎子”。是这样的，当研究人员把几只屎壳郎连带粪球一起放进一个只有一个出口的容器中时，它们并没有推着球走出来，而是好像看不见出口，一直碰壁。另外一个实验是，当把被绑在地面上的同类放在它们经过的路上时，它们根本不会绕开，而是径直从同类身上翻了过去。